一种总磷检测设备及方法与流程

1.本技术涉及水体检测技术领域，具体涉及一种总磷检测设备及方法。


背景技术：

2.水污染问题日益严重，许多国家对于含磷物质的处理与排放制订了严格的环保法规，水体中的磷的含量也成为水质好坏的重要评判指标，我国环境标准也有水体中磷的测定标准，发展适用于水体中磷的快速检测技术对于环保部门执法、生产部门监控水质等领域都有重要意义。
3.现有技术中对水体总磷浓度的测定结果需要经过诸多流程获得一个符合测试设备所能测试到的结果，每天需要多次实时测试的情况来说，操作过于繁琐，无法满足需要快速检测的要求。


技术实现要素：

4.为克服以上技术问题，本发明提供了一种总磷检测设备及方法。
5.本发明提供了一种总磷检测设备，包括壳体、反应模块、照明模块、检测模块、及取样模块；
6.反应模块、检测模块设置于壳体内部，取样模块穿透壳体设置，取样模块与反应模块连接，检测模块、照明模块设置于反应模块相对的两端；
7.反应模块包括试管与试剂，试管用于容置引入的水体，试剂注入已引入水体的试管内；
8.水体取样装置将水体引入试管，照明模块发射光线照射试管，光线透过试管照射到检测模块上，检测模块检测此时光线的颜色rgb值；
9.界定一标定rgb值，与获取的rgb值进行对比，以检测出水体是否含磷。
10.在一些技术方案中，取样模块包括引水管和电磁阀开关；
11.引水管一端外露于壳体外，另一端靠近试管设置；
12.电磁阀开关与引水管连接。
13.在一些技术方案中，试管包括对照试管与检测试管，对照试管容置蒸馏水与试剂；引水管将水体引入检测试管内。
14.在一些技术方案中，试剂包括酸性试剂、增速试剂、显色试剂三种。
15.在一些技术方案中，总磷检测设备进一步包括处理模块与无线连接模块，处理模块与检测模块电性连接，无线连接模块与处理模块电性连接；
16.在一些技术方案中，检测模块包括颜色识别传感器，颜色识别传感器与处理模块电性连接。
17.在一些技术方案中，照明模块发射红光；试管为透明试管。
18.在一些技术方案中，试管、试剂数量各为10
‑
20个。
19.本发明还提供一种总磷检测方法，适用于上述的任意一种总磷检测设备，具体包
括以下步骤：
20.s1.收集水体，注入反应模块；
21.s2.向反应模块注入试剂；
22.s3.照明模块向反应模块发出红光；
23.s4.颜色感应器感应反应模块的液体颜色的rgb值；
24.s5.与对照组的rgb值对比。
25.在一些技术方案中，s1之前包括以下步骤：
26.s0.获取蒸馏水，向蒸馏水内注入总磷试剂，获取液体颜色的rgb值，作为对照组。
27.综合以上，与现有技术相比，本发明有以下效果：
28.1.本发明通过检测模块对反应模块内部的反应结果进行颜色处理，反应过程中只需要含有能够与总磷反应的试剂发生变化后，在检测模块上留下颜色rgb值，可通过处理模块的数据模型可快速识别反应结果，可省略许多后续诸如高温反应等处理步骤，尤其对于每天需要多次实时测试的情况，本发明简化了现有技术中的工艺流程及设备结构。
29.2.引水管用于从疑似排污点中获取水体样本，引水管将获取的水体样本引入到对应的试管内，从而进行检测；取样模块通过电磁阀开关用于即时控制引水管内的水体流动；在取完水体之后，电磁阀开关及时关闭，避免引水管内水体流动带来的振动引起内部检测模块的测量精度降低。
30.3.正常情况直接通过设置标定rgb值，即可作为对照组；但在数据出现明显误差或混乱的情况中，或者照明模块出现故障时，需要重新设置标定rgb值，在检测模块内设置对照试管，待反应后可用于即时获得一个标定rgb值。
31.4.酸性试剂用于将水体内的有机磷转化为无机磷；增速试剂可以增加反应速度；显色试剂与水体内的无机磷发生反应，从而改变水体的颜色。
32.5.处理模块内置反应rgb值及标定rgb值之间的数据算法模型，数据处理高效，可即时输出对比结果；再者，数据算法模型本身可根据历史积累的数据有着许多改进空间；数据可通过无线连接模块实时传至移动终端，用户可在远程查看总磷检测设备数据。
33.6.颜色识别传感器可以识别出rgb值，即时获取试管内液体的rgb值，并将rgb值通过电信号传送至处理模块。
34.7.照明模块向试管发射的红光中蓝光较少，可以减少对反应试剂的颜色影响；试管本体为透明试管，内部液体在加入试剂后，反应后液体变成蓝色，红光照射后，蓝光会显示在传感器上，通过感应蓝光的rgb值，从而获取样本的总磷含量的高低，rgb值偏向蓝色的数值越高，水体的含磷量越高。
35.8.在某些情况下，每天分隔时间段对流水河道进行选取测试，因此在设备中安置多个试管、试剂，以作备用，以在一天内增加检测的次数，以保证检测到偷排水体，避免错过排污的时间，增加实时性。
36.以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
附图说明
37.图1是本发明第一实施例提供的一种总磷检测设备所处的壳体结构示意图；
38.图2是本发明第一实施例提供的一种总磷检测设备的内部结构图的前后剖面图；
39.图3是本发明第一实施例提供的一种总磷检测设备的内部结构图的左右剖面图；
40.图4是本发明第二实施例提供的一种总磷检测方法中的流程图；
41.图5是本发明第二实施例提供的一种总磷检测方法中的步骤s0的流程图；
42.附图标记说明：
43.10壳体；20反应模块；30照明模块；40检测模块；50取样模块；
44.201试管；202试剂；2021酸性试剂；2022增速试剂；2023显色试剂；
45.501引水管；502电磁阀开关；503取样件；504出水管。
具体实施方式
46.为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
48.为克服以上技术问题，本发明提供了一种总磷检测设备及方法。
49.如图1、图2所示，本发明第一实施例提供了一种总磷检测设备，包括壳体10、反应模块20、照明模块30、检测模块40、及取样模块50；
50.反应模块20、检测模块40设置于壳体10内部，取样模块50穿透壳体10，取样模块50与反应模块20连接，检测模块40、照明模块30设置于反应模块20相对的两端；
51.反应模块20包括试管201与试剂202，试管201用于容置从取样模块50引入的水体，试剂202注入已引入水体的试管201内；
52.取样模块50将水体引入试管201，照明模块30发射光线照射试管201，光线透过试管201照射到检测模块40上，检测模块40检测此时光线的颜色rgb值；
53.界定一标定rgb值，与获取的rgb值进行对比，以检测出水体是否含磷。
54.具体地，总磷检测设备放置于疑似有排污的位置，如河道、排污口等位置，以实时检测该位置是否存在排污，增加检测的实时性，此外，可通过在壳体10上增加掩盖的物体，以增加其隐秘性，避免引起怀疑。壳体10将外部水体与设备内部系统模块隔开，避免内部系统模块受水体的污染。
55.引水管501用于从疑似排污点中获取水体样本，引水管501将获取的水体样本引入到对应的试管201内，从而进行检测；取样模块50通过电磁阀开关502用于即时控制引水管501内的水体流动；在取完水体之后，电磁阀开关502及时关闭，避免引水管501内水体流动带来的振动引起内部检测模块40的测量精度降低.
56.具体地，在引水管501入口处增加流量计，流量计与电磁阀开关502电性连接，当引水量超出试管所需量时，与流量计电性连接的电磁阀开关502关闭。
57.标定rgb值用于与反应rgb值对照，形成判定结果，构成总磷浓度的判定尺度。
58.具体地，前述的标定rgb数值可内置于检测模块40内。
59.综合以上，本发明通过检测模块40对反应模块20内部的反应结果进行颜色处理，获取颜色rgb值，可以省略许多后续诸如高温反应等处理步骤，而且，反应过程中只需要含有能够与总磷反应的试剂发生变化后，在检测模块40上留下变化值，尤其对于每天需要多次实时测试的情况，本发明简化了现有技术中的工艺流程及设备结构。
60.在一些技术方案中，取样模块50包括引水管501和电磁阀开关502；引水管501一端外露于壳体外，另一端靠近试管201设置；电磁阀开关502与引水管501连接。
61.引水管501用于从河道中获取水体样本，引水管501将获取的水体样本引入到对应的试管201内，从而进行检测。
62.取样模块50通过电磁阀开关502将引水管501外的水抽入试管201内，从而增加抽样的速度；在取完水体之后，电磁阀开关502需要及时关闭，避免电磁阀开关502的振动，可防止内部检测模块40的测量精度降低。
63.在一些技术方案中，试管201包括对照试管与检测试管，对照试管容置蒸馏水与试剂；引水管将水体引入检测试管内。
64.正常情况直接通过设置标定rgb值，即可作为对照组；但在数据出现明显误差或混乱的情况中，或者照明模块30出现故障时，需要重新设置标定rgb值，在检测模块40内设置对照试管，待反应后可用于即时获得一个标定rgb值。
65.在一些技术方案中，试剂包括酸性试剂2021、增速试剂2022、显色试剂2023三种。
66.首先加入酸性试剂2021、然后加入增速试剂2022、最后加入显色试剂2023；控制开关依次开启，注入试管内；
67.酸性试剂2021用于将水体内的有机磷转化为无机磷；增速试剂2022可以增加反应速度；显色试剂2023与水体内的无机磷发生反应，从而改变水体的颜色。
68.在一些技术方案中，进一步包括处理模块与无线连接模块，处理模块与检测模块40电性连接，无线连接模块与处理模块电性连接；处理模块用于收集与处理检测模块40的检测数值，无线连接模块用于连接外部网络。
69.可选地，无线连接模块采用4g、5g任一种无线传输方式。
70.处理模块内置反应rgb值及标定rgb值之间的数据算法模型，数据处理高效，可即时输出对比结果；再者，数据算法模型本身可根据历史积累的数据有着许多改进空间；数据可通过无线连接模块实时传至移动终端，用户可在远程查看总磷检测设备数据。
71.作为一种实施例，处理模块包括储存器与处理器，储存器内含标定rgb值，标定rgb值界定为不含磷的标准rgb值。处理器将标定rgb值与检测后得到的rgb值进行对比，从而获知检测的样本是否含磷，进而获知是否存在偷排水体，可以减少对照试管的设置，增加了检测试管的数量。可以理解，标定rgb值以程序的方式内置于储存器内，在进行检测时，通过处理器进行调用，以对比检测结果。
72.在一些技术方案中，检测模块40包括颜色识别传感器，颜色识别传感器与处理模块电性连接。
73.颜色识别传感器可以识别出rgb值，即时获取试管内液体的rgb值，并将rgb值通过电信号传送至处理模块。
74.在一些技术方案中，照明模块30发射红光；试管201颜色为透明试管。
75.照明模块40向试管201发射的红光中蓝光较少，可以减少对反应试剂的颜色影响；
试管201本体为透明试管，内部液体在加入试剂后，反应后液体变成蓝色，红光照射后，蓝光会显示在传感器上，通过感应蓝光的rgb值，从而获取样本的总磷含量的高低，rgb值偏向蓝色的数值越高，水体的含磷量越高。
76.在一些技术方案中，试管201、试剂202数量各为10
‑
20个。
77.在某些情况下，每天分隔时间段对流水河道进行选取测试，因此在设备中安置多个试管201、试剂202，以作备用，以在一天内增加检测的次数，以保证检测到偷排水体，避免错过排污的时间，增加实时性。
78.作为一种实施例，如图2所示，试管中设置有取样件503，用以存储水体样本；如果水体检测之后，总磷浓度超标，取样件503留存水体样本，留作偷排污水的判定证据；
79.如果检测之后水体总磷浓度并没有超标，关闭取样件503上端的电磁阀开关502，打开取样件503下端的电磁阀开关502，然后直接排放掉取样件503里面的取样水体。
80.具体地，取样件的上下两端透孔，并可以实现孔的开闭。
81.如图4所示，本发明第二实施例还提供一种总磷检测方法，适用于第一实施例中提供的一种总磷检测设备，具体包括以下步骤：
82.s1.收集水体，注入反应模块；
83.s2.向反应模块注入试剂；
84.s3.照明模块向反应模块发出红光；
85.s4.颜色感应器感应反应模块的液体颜色的rgb值；
86.s5.与对照组的rgb值对比；
87.对于s1内，收集水体，将水体注入反应模块，反应模块可以为试管、试纸等任一种检测用的容置装置；
88.对于s2内，在水体注入反应模块后，将试剂注入反应模块内，试剂包括依次注入的酸性试剂、增速试剂、及显色试剂；试剂注入反应后液体变成蓝色；
89.对于s3内，照明模块向试管发射的红光中蓝光较少，照亮反应模块内的溶液；
90.对于s4内，照亮后的溶液颜色会显示在颜色感应器上，得出溶液的反应rgb值，从而获取样本的总磷含量的高低，rgb值偏向蓝色的数值越高，污水的含磷量越高；
91.对于s5内，反应rgb值与对照组的rgb值对比，经过换算关系得出浓度变化程度；对照组的rgb值可以是实验室测定的标定rgb值，也可以是临时测定的rgb值；
92.可以理解，取样模块从河道中取样污水，置于反应模块内的试管中，将试剂添加至装有污水的试管内，待试剂与污水反应后，打开照明模块照射试管，反应后的试剂液体在检测模块上留下新的反应rgb数值；反应rgb数值与对照的rgb数值对照，形成判定结果，构成总磷浓度的判定尺度。
93.如图5所示，在一些技术方案中，总磷检测方法的s1之前还包括以下步骤：
94.s0.获取蒸馏水，向蒸馏水内注入总磷试剂，获取液体颜色的rgb值，作为对照组。
95.可以理解，用蒸馏水作为试剂对照组，用于获得对照rgb值。在遇到数值变化出现混乱或误差时，可调用对照组进入反应台，重新获得标定rgb值。
96.以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。