专利名称：高精度便携式重金属分析检测仪的制作方法
技术领域：
高精度便携式重金属分析检测仪技术领威本实用新型涉及检测设备，尤其是涉及一种用于检测水质、土壤与农产品中 含有重金属这种对人体有害化学物质的高精度便携式重金属分析检测仪。
技术背景目前由于许多商人利欲熏心，为了ii^降M本、商品好看好卖、以次充 她、多賺钱的目的，不顾^身体安全，违反国家"食品安全法"，在蔬菜、 水果中使用国家严禁的重金属等对人体有害化学物质，这给他人身体造成了极 大危害，此类事件不时见诸于新闻报道中。而现有大多数检测仪只能检測蔬菜 叶子上残留的农药，而无法对重金属进行检测，而Jm有检测仪检測^l较慢，自动化程度过低，不适应快速检测的需要；且其过于依赖外界电源，自身不带 电源，不便于携带，因而无法进行实时实,测，检测效率大大降低。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种高精度、便携式、快速地分析检测水质、 土壤和农产品中的高精度便携式重金属分析检测仪，本实用新型同时配备了轻 便、坚固的便携箱，使得在实验室或现场进行痕量金属检测都变得轻松，本实 用新型具有检测结杲准确、检测速度快、检测效率和自动化程度高、可实时实 地进行检测、携带方便的优点，本实用新型的目的是这样实现的.'本实用新型包括复位电路、液晶(LCD) 显示电路、电源电路和输入鍵盘，特征是还包括中央控制器、温度检测电路和 信息存贮电路。温度检测电路先检测仪器机内温度，然后将信号送至中央控制 器处理，中央控制器再根據采集的温度数值进行相应的处理。本实用新型还包括电源电压检測电路和充电电路，本实用新型还包括语音提示电路 本实用新型还包括微机接口电路。 本实用新型还包括电-光-电转换电路。本实用新型由于设计有中央控制器、温度检测电路和信息存贮电路，因而 能对重金属这种对人体有害化学物质进行准确检测；本实用新型还包括电压检 测电路和充电电路，它既可利用外界电源进行充电，也可随时利用车内电源进 行充电，并可利用自身随带的电瓶供电，因而不过分依赖外界电源，便于实时 实M行检测，有关信息既^ii过语音提示电路以语音的方式播放出来，又能 通过液晶显示屏显示，十分直观。中央控制器可通过微机接口电路与微机进行 数据交换.电-光-电转换电路作用是恒定通itJL光二級管DL的电流，使其 发出的光稳定，每个通道使用两个发光二极管，分别发410咖和550咖波长的光》西此本实用新型具有能对重金属这种对人体有害化学物质进行检测、检测结杲准确、检测速度快、可实时实i^it行检测、检测效率和自动化在度高、携带方便、实用、成本低、效果好的优点。附困说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附闺对本实用新型作进一步详细说明， 本实用新型由中央控制器、温度检测电路、信息存贮电路、电-光-电转换电路、语音提示电路、微机接口电路、复位电路、电源电压检测电路、充电电路、输入键盘、液晶显示电路和电源电路组成，其中中央控制器由主控集成电路U4、电容C8、 C9、电阻R17及晶振Y1组成，晶振Y1和电容C8、 C9构成晶体振荡电路，晶振Y1的两端接主控集成电路U4的振荡端12、 13脚，为主控集成电路U4提供振荡信号，并由此产生定时器时钟信号。温度检测电路由温度传感器U8和电阻R26组成,温度传感器U8的信号输 出端2脚接主控集成电路U4的温度检测端33脚，进行温度检测采集数据，信息存贮电路由信息存贮集成电路U2、电容C15和电阻R13、 R14组成， 信息存贮集成电路U2的数据信号端5、6脚接主控集成电路U4的数据信号端5、 4脚连接。语音提示电路由分段存储语音集成电路U9、电阻R28、电容C21、极性电 容C20、发光二极管D3和扬声器SKP1組成，主控集成电路U4的信号检测端6 脚，信号输出端7、 8脚分别接分段存储语音集成电路U9的信号检测端4脚、 信号输入端5、 24脚，扬声器SP1的两端分別接分段存储语音集成电路U9的 信号输出端13、 14脚.微机接口电路由接口集成电路U3、接口插座J2和极性电容C3"C6组成， 接口插座J2的接点1、 2、 3脚分别与接口集成电路U3的信号端15、 14、 13 脚连接，接口集成电路U6的信号端11、 12脚经继电器￡2分別与主控集成电 路tM的信号端"、16脚连接，微机接口电路便于主控集成电路t!4与微M 行数据交换，并受WMS制。复位电路由电阻R20和极性电容Cll组成，主控集成电路U4的复位端9 脚接R20和极性电容C11正极的公共端，R20的另一端接+5V电压，极性电容 Cll的负极接地。电源电压检测电路由采样电阻R29、 R30组成，采样电阻R29的一端接电 瓶BAT2的正极，另一端与电阻R30串联后接地，采样电阻R29、 R30的/〉共连 接端接主控集成电路U4的电压数据采集端39脚,进行电压数据采集。充电电路由场效应管Q4、三极管Q5、 二极管D4、 D5、 D6和电阻R31—R35 组成，电阻R34的一端接主控集成电路U4的信号控制端34脚，另一端接三极 管Q5的基級，三极管Q5的发射极接地，集电极与电阻R32串联后接场效应管 Q4的栅极，电阻R35并联在三极管Q5的^fe和地之间，场效应管Q4的源极接 二极管D7、 D8伤极的乂>共端，即电源电压VDD，场效应管Q4的漏极接二极管 D6的阳极，二fe管D6的阴极与电阻R32串联后接电瓶BAT2的正极，电阻R31 并联在场效应管Q4的栅极和源极之间，电- 光-电转换电路由集成电路U101-U108、 UL1-UL16、 U7 、电阻 R1一1-R1一8、 R2—l-R2-8、 RL1-RL32、电容C1—1~C1—8、 C2—卜C2—8、 C3-1-C3—8、 C4_1~C4_8、 C5—1~C5—8、 C17、 C18、光电瓶BTi-BT8、三极管QL1~QL16、 二极 管DL1-DL32组成，电-光-电转换电路作用是恒定通it^光二fe管DL的电流， 使其发出的光稳定.每个通道使用两个iUt二极管，分別发410nm和550咖波 长的光。输入M由接插件Jl、 R1-R10和电容C7组成，与主控集成电路U4的键 盘控制端35脚相连，液晶显示电路由液晶显示屏、接插件n 、电阻H24、 R25和电容C19组成， 主控集成电路U4的信号输出端22-29、 17、 18、 19脚分别经接插件J17的接 点12-19、 6、 7、 9脚与液晶显示屏相连。电源电路由稳压集成电路U5、 U6、单刀单掷电源开关S1、外接电源插座 JIO、 ^fel管D4、 D7、 D8、极性电容C12、 C13、 CH、 C16组成，夕卜接电源插座 P10的接点2脚接二級管D7、加阳极的公共端，二极管D4、 D7、 D8阴极的公 共端经电源开关Sl接稳压集成电路U5、 U6的电源输入端，二fe管Dl的阴极 接电瓶BAT1的正极，阳极与电阻Rll串^J&接稳压集成电路U5的电源输出端， 其中电源开关S1用来控制是给电瓶BAT2充电，还是让电瓶BAT2正常供电，(1 )、 当外接电源的电压大于电瓶BAT2的电压时，二极管Dl截止，由外接电源供电， 同时主控集成电路U4会控制场效应管Q4、三极管Q5,使外接电源经外接电源 插座PIO、电源开关S1、 二极管D7、电阻R33对电瓶BAT2充电；(2)、当外接 电源的电压小于电瓶BAT2的电压时，由电瓶BAT2供电，经过电源开关S1， 一 端经过稳压集成电路U5稳压后输出稳定电压+5V，为其它各个电i^供电源， 另一路经过稳压集成电路U6稳压后输出稳定电压+5Va使用前，先设定保持时 间和显色时间这两个^lt，并需作温度标定。电源电M測电路由电阻R29、 R30组成分压电路，供主控集成电路U4检 测电源电压1.当正常工作时电源电压VDD输入电压低于ll"V但高于8V时，主控集成电路U4制定为内部电瓶供电，当电源电压VDD输入电压9V时显示闪烁，提示 充电，但仍可工作.但当电源电压VDD输入电压低于8V时主控集成电路U4会 关闭所有操作和显示此时必须充电。2. 当在充电状态下时(此时必须有外接电源供给)，主控集成电路U4会输出低 电平使三极管Q5、场效应管Q4导通，外接电源经电源插座PIO、电源开关S1、 二极管D6、电阻R33对电瓶BAT2充电，3. 使用过程温度检測电路中的温度传感器U8先检測机器内部温度，信号经 放大后送至主控集成电路U4处理，主控集成电路U4再控制是否可以开始检測 电- 光-电转换电路检測原理当发光4管发出的itit过被测样品时，样品中含有的有害物质越多，則 吸收的it^多，照射到光电瓶BT上的光线越少，光电瓶BT输出的电压就越弱，通过测量这种电压的变化量，就可以换算出被测样中有害物质的含量.电路中U10H08、 R1—l-Rl-8、 R2-l-R2-8、 C1_1~C1—8、 C2一l-C2—8、 C3-1-C3-8, C4-l-C4_8、 C5-l-C5-8组成8个放大电路，分别放大对应通道的 电信号。U7为信号选择集成电路，被放大了的电信号经过信号选择集成电路 U 处理后，经信号输出端3脚ilt^主控集成电路U4的信号输入端40脚进行处 理，
权利要求1、一种高精度便携式重金属分析检测仪，包括复位电路、输入键盘、液晶显示电路和电源电路，特征是还包括中央控制器、温度检测电路和信息存贮电路，其中中央控制器由主控集成电路(U4)、电容(C8、C9)、电阻(R17)及晶振(Y1)组成，晶振(Y1)和电容(C8、C9)构成晶体振荡电路，晶振(Y1)的两端接主控集成电路(U4)的振荡端(12、13)脚；温度检测电路由温度传感器(U8)和电阻(R26)组成，温度传感器(U8)的信号输出端(2)脚接主控集成电路(U4)的温度检测端(33)脚；信息存贮电路由信息存贮集成电路(U2)、电容(C15)和电阻(R13、R14)组成，信息存贮集成电路(U2)的数据信号端(5、6)脚接主控集成电路(U4)的数据信号端(5、4)脚连接。
2、 如权利要求1所述的高精度便携式重金属分析检测仪，其特征在于还包 括电源电压检测电路和充电电路，电源电压检测电路由采样电阻(R29、 R30) 组成，采样电阻(R29)的一端接电瓶(BAT2)的正极，另一端与电阻(R30) 串联后接地，采样电阻(R29、 R30)的公共连接端接主控集成电路(U4)的电 压数据采集端(39)脚；充电电路由场效应管(Q4)、三极管(Q5)、 二級管(D4、 D5、 D6)和电阻(R31—R35)组成，电阻(R34)的一端接主控集成电路(U4 ) 的信号控制端(34)脚，另一端接三极管(Q5)的基极，三极管(Q5)的发射 极接地，集电极与电阻(R32)串联后接场效应管(Q4)的栅极，电阻(R35) 并联在三极管(Q5)的，和i4之间，场效应管(Q4)的源极接二級管(D7、 D8)阴极的公共端，场效应管(Q4)的漏极接二极管(D6 )的阳极，二极管(D6 ) 的阴极与电阻(R32)串联后接电瓶(BAT2)的jt^L，电阻(R31)并联在场效 应管(Q4)的栅极和源极之间。
3、 如权利要求2所述的高精度便携式重金属分析检测仪，其特征在于还包 4tif音提示电路，语音提示电路由分段存储语音集成电路(U9)、电阻(R28)、 电容(C21)、极性电容(C20)、 iUt^fe管(D3)和扬声器(SO>l)组成，主 控集成电路(U4)的信号检测端(6)脚、信号输出端(7、 8)脚分别接分段 存储语音集成电路(U9)的信号检测端(4)脚、信号输入端(5、 24)脚，扬 声器(SKP1)的两端分別接分段存储语音集成电路(U9)的信号输出端(13、 14)脚。
4、 如权利要求2或3所述的高精度便携式重金属分析检测仪，其特征在于 还包括 ^接口电路，微机接口电路由接口集成电路(U3)、接口插座U2) 和极性电容(C3-~C6)组成，接口插座(J2)的接点(1、 2、 3)脚分别与接 口集成电路(U3)的信号端(15、 14、 13)脚连接，接口集成电路(U6)的信号端(11、 12>脚经继电器(K2)分别与主控集成电路(U4)的信号端(14、 16 )脚连接》
5、如权利要求4所述的高精度便携式重金属分析检测仪，其特征在于还包 括电-光-电转换电路，电-光-电转换电路由集成电路(U101-U108、 UL1-UL16、 U7)、电阻(M—1-R1—8、 R2—l-R2一8、 RL1-RL32 )、电容(CI—1~C1—8、 C2 —1-C2—8、 C3一1"C3丄C4一l《4一8、 C5一l-C5丄Ci7、 C18 )、光电瓶(BT卜BT8 )、 三极管(QL1"QL16)、 二极管(DL1-DL32)组成.
专利摘要本实用新型公开了一种高精度便携式重金属分析检测仪，包括液晶显示电路和电源电路等，特征是还包括中央控制器、温度检测电路和信息存贮电路。温度检测电路先检测仪器机内温度，然后将信号送至中央控制器处理，中央控制器再根据采集的温度数值进行相应的处理。它包括电源电压检测电路、充电电路、语音提示电路、微机接口电路和电-光-电转换电路。本实用新型同时配备了轻便、坚固的便携箱，使得在实验室或现场进行痕量金属检测都变得轻松。本实用新型具有检测结果准确、检测速度快、检测效率和自动化程度高、可实时实地进行检测、携带方便的优点。
文档编号G01N21/17GK201173896SQ200820092408
公开日2008年12月31日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者付琢明, 唐国林, 崔野韩, 辛焕发 申请人:唐国林;崔野韩