一种氨氮图像检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业技术领域的水质氨氮含量检测技术，具体涉及一种氨氮图像检测
目.0
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，经济的繁荣，计算机技术得到越来越广泛的应用。评价水质污染状况的关键指标之一是检测水质的氨氮含量，氮元素是水体富营养化的主要营养成分之一，氨氮含量反映了水体富营养化的程度。常用的氨氮自动在线检测技术是基于电化学效应的传感器检测法和基于纳氏反应的分光光度法。传感器检测法基于电化学反应，缺点是水样中的污染物会依附在传感器表面，造成传感器的污染，每次检测后，都要进行传感器清洗工作，不适合于长期在线自动检测。纳氏分光光度法是基于纳氏反应，纳氏试剂与水样中的氨氮反应，会生成棕红色化合物，检测其吸光度，可用于计算氨氮含量，但其操作步骤多，据此原理设计的在线自动氨氮检测装置结构复杂，成本高，故障率高。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种氨氮图像检测装置，通过使用嵌入式计算机图像技术，克服传统的纳氏分光光度法氨氮检测装置的缺点，无需传统装置中的光度计、计量器等部件，采用工业相机采集反应器图像，实现试剂及水样的计量控制，通过图像处理，实现纳氏反应化合物的色度识别，从而完成氨氮含量检测。系统简化了装置结构，降低了装置的成本，降低了装置的故障率，减轻了后期使用维护工作量，适用于长期在线自动氨氮检测工作。
[0004]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
一种氨氮图像检测装置，包括工控机、LCD触摸屏、多通电磁阀、蠕动栗、暗箱、反应器、标准光源、工业相机、纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐，纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐通过多通电磁阀和蠕动栗与反应器相连，暗箱内设有反应器、标准光源和工业相机，工业相机与工控机相连，工控机还与LCD触摸屏、蠕动栗和多通电磁阀相连，所述工控机基于ARM嵌入式处理器设计，其CPU芯片型号为海思Hi3520D，工作频率660MHZ，内置32KB的指令和数据I级缓存，128KB的2级缓存，内置A9ARM内核，内置8路分辨率为Dl的视频编解码引擎，码流最高速率40M bit/s，内置视频目标运动检测引擎，内置10M以太网接口，SATA2.5硬盘接口，UART接口及12C接
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[0005]优选地，所述LCD触摸屏，采用7寸电阻式触摸屏，用于显示软件界面，实现人机接
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[0006]优选地，所述蠕动栗，型号为ULR080T(UIM241C04T+57-76/—体机)，工作电源24VDC，用于将试剂及水样抽到反应器中，检测工作完成后，再将反应器中的反应物抽到废液储編中。
[0007]优选地，所述多通电磁栗，型号为ASCO SCE282B001V-MV000011，工作电源24VDC，8通道，用于切换液体管道。
[0008]优选地，所述反应器，为石英反应瓶，型号为XJG-08A-SY，反应瓶尺寸为Φ 20 *H99，试剂及水样在反应器中混合，静置反应后，生成纳氏反应红棕色化合物，供工业相机采集反应图像。
[0009]优选地，所述标准光源，型号为YX-FL100100，发光面积为100* 100mm，24V恒流电源供电，标准光源生成标准白光，用作图像检测背光。
[0010]优选地，所述工业相机，型号为HD-GY300Y，有效像素300万，最高分辨率2048*1536，USB2.0接口，当反应器中生成纳氏反应红棕色化合物后，工业相机采集化合物图像，工控机分析色度信息，计算氨氮含量。
[0011 ]优选地，所述暗箱，为不透光的密封盒，将标准光源、反应器、工业相机放置其中，可使图像检测不受外界环境光的影响，提高检测的准确度。
[0012]本发明具有以下有益效果:
通过使用嵌入式计算机图像技术，克服传统的纳氏分光光度法氨氮检测装置的缺点，整套装置取消了传统装置的分光光度计及液位计量器，简化了系统结构，降低了成本，降低了故障率，减轻了系统后期维护工作量，采用工业相机采集反应器图像，实现试剂及水样的计量控制，通过图像处理，实现纳氏反应化合物的色度识别，从而完成氨氮含量检测，适用于长期在线自动氨氮检测工作。
【附图说明】
[0013]图1为本发明实施例一种氨氮图像检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施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。
[0015]如图1所示，本发明实施例提供了一种氨氮图像检测装置，包括工控机、LCD触摸屏、多通电磁阀、蠕动栗、暗箱、反应器、标准光源、工业相机、纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐，纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐通过多通电磁阀和蠕动栗与反应器相连，暗箱内设有反应器、标准光源和工业相机，工业相机与工控机相连，工控机还与IXD触摸屏、蠕动栗和多通电磁阀相连，所述工控机基于ARM嵌入式处理器设计，其CI3U芯片型号为海思Hi3520D，工作频率660MHZ，内置32KB的指令和数据I级缓存，128KB的2级缓存，内置A9ARM内核，内置8路分辨率为Dl的视频编解码引擎，码流最高速率40M bit/s，内置视频目标运动检测引擎，内置100M以太网接口，SATA2.5硬盘接口，UART接口及 12C接口。
[0016]所述LCD触摸屏采用7寸电阻式触摸屏，用于显示软件界面，实现人机接口。
[0017]所述蠕动栗的型号为ULR080T(lHM241C04T+57-76/—体机)，工作电源24VDC，用于将试剂及水样抽到反应器中，检测工作完成后，再将反应器中的反应物抽到废液储罐中。
[0018]所述多通电磁栗的型号为AS⑶SCE282B001V-MV000011，工作电源24VDC，8通道，用于切换液体管道。
[0019]所述反应器为石英反应瓶，型号为XJG-08A-SY，反应瓶尺寸为Φ 20 * H99，试剂及水样在反应器中混合，静置反应后，生成纳氏反应红棕色化合物，供工业相机采集反应图像。
[0020]所述标准光源的型号为YX-FL100100，发光面积为100* 100mm，24V恒流电源供电，
标准光源生成标准白光，用作图像检测背光。
[0021]所述工业相机的型号为HD-GY300Y，有效像素300万，最高分辨率2048* 1536，USB2.0接口，当反应器中生成纳氏反应红棕色化合物后，工业相机采集化合物图像，工控机分析色度信息，计算氨氮含量。
[0022]所述暗箱为不透光的密封盒，将标准光源、反应器、工业相机放置其中，可使图像检测不受外界环境光的影响，提高检测的准确度。
[0023]本具体实施通过工控机的控制，在蠕动栗的驱动下，切换多通电磁阀，将纳氏试剂、掩蔽剂、被测水样分别抽到反应器中混合。抽取过程中，通过工业相机采集反应器图像，计算液位，控制各试剂及水样的容量。试剂及水样在反应器中静置反应10分钟，工业相机采集反应生成的红棕色化合物图像，工控机分析色度信息，计算出氨氮含量。图像检测完成后，将反应物排至废液储罐。再将蒸馏水抽到反应器，进行反应器清洗工作，再排至废液储罐。整套装置取消了传统装置的分光光度计及液位计量器，简化了系统结构，降低了成本，降低了故障率，减轻了系统后期维护工作量。
[0024]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种氨氮图像检测装置，其特征在于，包括工控机、LCD触摸屏、多通电磁阀、蠕动栗、暗箱、反应器、标准光源、工业相机、纳氏试剂储触、掩蔽剂储触、蒸馆?水储触、被测水样储触和废液储罐，纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐通过多通电磁阀和蠕动栗与反应器相连，暗箱内设有反应器、标准光源和工业相机，工业相机与工控机相连，工控机还与IXD触摸屏、蠕动栗和多通电磁阀相连，所述工控机基于ARM嵌入式处理器设计，其CHJ芯片型号为海思Hi3520D，工作频率660ΜΗΖ，内置32ΚΒ的指令和数据I级缓存，128KB的2级缓存，内置A9 ARM内核，内置8路分辨率为Dl的视频编解码引擎，码流最高速率40M bit/s，内置视频目标运动检测引擎，内置10M以太网接口，SATA2.5硬盘接口，UARI^口及I2C接口。2.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述LCD触摸屏采用7寸电阻式触摸屏。3.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述蠕动栗的型号为ULR080T，工作电源 24VDC。4.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述多通电磁栗的型号为ASCO SCE282B001V-MV000011，工作电源24VDC，8通道。5.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述反应器为石英反应瓶，型号为XJG-08A-SY，反应瓶尺寸为Φ 20*H99。6.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述标准光源的型号为YX-FL100100，发光面积为100*100mm，24V恒流电源供电，标准光源生成标准白光，用作图像检测背光。7.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述工业相机的型号为HD-GY300Y，有效像素300万，最高分辨率2048*1536，USB2.0接口。8.根据权利要求1所述的一种氨氮图像检测装置，其特征在于，所述暗箱为不透光的密封盒。
【专利摘要】本发明公开了一种氨氮图像检测装置，包括工控机、LCD触摸屏、多通电磁阀、蠕动泵、暗箱、反应器、标准光源、工业相机、纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐，纳氏试剂储罐、掩蔽剂储罐、蒸馏水储罐、被测水样储罐和废液储罐通过多通电磁阀和蠕动泵与反应器相连，暗箱内设有反应器、标准光源和工业相机，工业相机与工控机相连，工控机还与LCD触摸屏、蠕动泵和多通电磁阀相连。本发明简化了系统结构，降低了成本，降低了故障率，减轻了系统后期维护工作量，采用工业相机采集反应器图像，实现试剂及水样的计量控制，通过图像处理，实现纳氏反应化合物的色度识别，从而完成氨氮含量检测。
【IPC分类】G01N21/75
【公开号】CN105606593
【申请号】CN201510955143
【发明人】居锦武, 王兰英, 熊兴中, 高祥, 卢令
【申请人】四川理工学院
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月10日