一种水质在线检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种水质在线检测仪，包括工控液晶屏、MCU单元、光源控制器、数据采集器、电源模块以及多波长光学检测装置，本发明通过采用水质分析传感器组合多波长光学检测装置，一方面，通过该水质分析传感器来测定简单的水质参数，如电导率、PH值、溶解氧等水质参数，另一方面通过该多波长光学检测装置来测定需要经过简单前处理和通过光度计原理来测定的水质参数，如COD、氨氮、总磷、BOD等水质参数，真正实现多功能水质在线检测仪。
【专利说明】一种水质在线检测仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及检测仪【技术领域】，尤其是指一种水质在线检测仪。
【背景技术】
[0002]对于水质检测通常需要检测多种参数，如水中的C0D、B0D、氨氮、总磷、总氮、温度、PH值、电导率、溶解氧及浊度等常规特征参数。COD -定义化学需氧量(C0D或CODcr)是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示，化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。BODCBiochemical Oxygen Demand的简写):生化需氧量或生化耗氧量(五日化学需氧量)，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。PH值表示水溶液酸性或碱性程度的数值；电导率是张量，在水质检测中，是以数字表示的溶液传导电流的能力；水中溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标；浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。
[0003]对于C0D、B0D、氨氮、总磷、总氮等参数的检测能够通过分光光度计来进行检测，物质分子在不同的条件下，吸收或发射光谱的波长、强度、偏振态等情况，和该物质的结构特征有着固有的关系。不同物质的分子结构不同，对应于不同的吸收和发射光谱；同一种物质浓度不同时，在同一吸收峰位置的吸收强度不同。因此，通过检测水中某一物质对特定波长光的吸收程度，即可确定水中该物质的浓度。现有技术中，水质检测中需要通过滴加相应的试剂后进行前处理，一般的检测仪器都是前处理装置与检测装置分开的，操作机器不便，而且只采用单个光源，对某一浓度范围内的水样进行检测。当所测物质浓度超出量程范围时，则需更换其他量程的仪器，这对未知浓度范围的水样来说，量程外测量结果的准确性较差，检测方法具有不确定性，检测过程繁琐。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供其能够方便快捷的检测多种不同水质参数的水质在线检测仪。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案:一种水质在线检测仪，包括工控液晶屏、MCU单元、光源控制器、数据采集器、电源模块以及多波长光学检测装置，所述数据采集器包括有水质分析传感器组、数据采集模块、数字信号调理模块以及数字信号发送模块；所述多波长光学检测装置包括多个光源检测通道，该光源检测通道包括单色波长光源、吸收池以及光电检测器，所述MCU单元通过光源控制器导通单色光源，单色光源发出的光传输到吸收池,经吸收池内的水质样品吸收后，多余的光线传输给光电探测器接收并转换成电信号，该信号输入到数据采集器，数据采集器再将检测信号传输给MCU单元中进行运算，同时所述水质分析传感器组的采集信号输送至数据采集模块中，数据采集模块中的信号传输至数字信号调理模块中，数字信号调理模块将处理好的信号传输至数字信号发送模块中，所述数字信号发送模块的输出端连接至MCU单元，该MCU单元将运算后的数据传送至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏、数据采集器和多波长光学检测装置的电源接口连接。
[0006]作为一种优选方案，所述多波长光学检测装置包括3个光源检测通道。
[0007]作为一种优选方案，所述单色光源、光电检测器和吸收池在同一条直线上。
[0008]作为一种优选方案，所述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器组成。
[0009]作为一种优选方案，所述工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2.0接口、RS232接口和RS485 接口。
[0010]作为一种优选方案，所述数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片。
[0011]作为一种优选方案，所述单色波长光源是能够射出单色光的发光器件或光纤。
[0012]作为一种优选方案，所述多个单色波长光源的波长各不相同。
[0013]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，本发明通过采用水质分析传感器组合多波长光学检测装置，一方面，通过该水质分析传感器来测定简单的水质参数，如电导率、PH值、溶解氧等水质参数，另一方面通过该多波长光学检测装置来测定需要经过简单前处理和通过光度计原理来测定的水质参数，如C0D、氨氮、总磷、BOD等水质参数，真正实现多功能水质在线检测仪。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明之实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0015]请参照图1所示，其显示了本发明之较佳实施例的工作流程，一种水质在线检测仪，包括工控液晶屏、MCU单元、光源控制器、数据采集器、电源模块以及多波长光学检测装置，所述数据采集器包括有水质分析传感器组、数据采集模块、数字信号调理模块以及数字信号发送模块；所述多波长光学检测装置包括多个光源检测通道，该光源检测通道包括单色波长光源、吸收池以及光电检测器，所述MCU单元通过光源控制器导通单色光源，单色光源发出的光传输到吸收池，经吸收池内的水质样品吸收后，多余的光线传输给光电探测器接收并转换成电信号，该信号输入到数据采集器，数据采集器再将检测信号传输给MCU单元中进行运算，同时所述水质分析传感器组的采集信号输送至数据采集模块中，数据采集模块中的信号传输至数字信号调理模块中，数字信号调理模块将处理好的信号传输至数字信号发送模块中，所述数字信号发送模块的输出端连接至MCU单元，该MCU单元将运算后的数据传送至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏、数据采集器和多波长光学检测装置的电源接口连接。[0016]作为一种优选方案，所述多波长光学检测装置包括3个光源检测通道。
[0017]作为一种优选方案，所述单色光源、光电检测器和吸收池在同一条直线上。
[0018]作为一种优选方案，所述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器组成。
[0019]作为一种优选方案，
作为一种优选方案，所述工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2.0接口、RS232接口和RS485接口。
[0020]作为一种优选方案，所述数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片。
[0021]作为一种优选方案，所述单色波长光源是能够射出单色光的发光器件或光纤。
[0022]作为一种优选方案，所述多个单色波长光源的波长各不相同。
[0023]本发明的设计重点在于:本发明通过采用水质分析传感器组合多波长光学检测装置，一方面，通过该水质分析传感器来测定简单的水质参数，如电导率、PH值、溶解氧等水质参数，另一方面通过该多波长光学检测装置来测定需要经过简单前处理和通过光度计原理来测定的水质参数，如C0D、氨氮、总磷、BOD等水质参数，真正实现多功能水质在线检测仪。
[0024]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种水质在线检测仪，其特征在于:包括工控液晶屏、MCU单元、光源控制器、数据采集器、电源模块以及多波长光学检测装置，所述数据采集器包括有水质分析传感器组、数据采集模块、数字信号调理模块以及数字信号发送模块；所述多波长光学检测装置包括多个光源检测通道，该光源检测通道包括单色波长光源、吸收池以及光电检测器，所述MCU单元通过光源控制器导通单色光源，单色光源发出的光传输到吸收池，经吸收池内的水质样品吸收后，多余的光线传输给光电探测器接收并转换成电信号，该信号输入到数据采集器，数据采集器再将检测信号传输给MCU单元中进行运算，同时所述水质分析传感器组的采集信号输送至数据采集模块中，数据采集模块中的信号传输至数字信号调理模块中，数字信号调理模块将处理好的信号传输至数字信号发送模块中，所述数字信号发送模块的输出端连接至MCU单元，该MCU单元将运算后的数据传送至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏、数据采集器和多波长光学检测装置的电源接口连接。
2.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述多波长光学检测装置包括3个光源检测通道。
3.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述单色光源、光电检测器和吸收池在同一条直线上。
4.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器以及溶解氧传感器组成。
5.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2.0 接口、RS232 接口和 RS485 接口。
6.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片。
7.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述单色波长光源是能够射出单色光的发光器件或光纤。
8.根据权利要求1所述一种水质在线检测仪，其特征在于:所述多个单色波长光源的波长各不相同。
【文档编号】G01N21/31GK103645290SQ201310634402
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】石冰鑫, 李景云 申请人:中山欧麦克仪器设备有限公司