便携式多参数水质分析装置的制作方法

本实用新型属于水质分析测试技术领域，具体是便携式多参数水质分析装置。

背景技术：

水质参数是用以表示水环境(水体)质量优劣程度和变化趋势的水中各种物质的特征指标，环境质量参数很多，在评价水环境污染程度时，一般选取物理的、化学的、生物的水质参数。其中包括：水的浑浊度、透明度、色度、嗅、味、水温、pH值、化学元素、有色溶解有机物、大肠杆菌、细菌等多种物质。水质分析仪在工业、环境等行业有广泛的使用，而分析仪又分为桌面级台式分析仪和手持式便携分析仪，桌面级台式分析仪体积较大，不便于移动，而手持式便携分析仪虽然携带方便，但是能检测的水质参数有限，通常只能检测简单的参数。

现有技术公开了申请号为：201621477557.5的一种基于光谱法的多参数水质实时在线监测装置，该装置通过光谱法对水质的参数进行实时监测，并通过输出单元将监测的数据输出到本地或远程来实现实时监控；然而该专利涉及到的光学仪器和电学仪器较多，不便于携带，且只能监测水质的部分物理参数和化学参数，对于水质的pH值等参数不能监测。现有技术还公开了申请号为：201721245826.X的一种便携式水质分析仪，该仪器通过将水质分析监测器固定在箱体内，从而方便工作人员外出携带；然而该专利的水质分析监测器能监测的水质参数太少，仅通过水质分析监测器不能监测到大部分的水质参数，且外出携带时，还需要携带备用电源，增加了携带的不便性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种便携式多参数水质分析装置，通过将激光发射模块、光谱获取模块和数据处理模块设置在箱体内对待测水样进行光谱分析，从而测出待测水样的水质参数，所述激光发射模块为多波长激光器，可以通过调节激光的波长来测得更多的水质参数；同时所述箱体上设有可伸缩拉杆、提手和万向轮，可以方便携带。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

便携式多参数水质分析装置，包括箱体，所述箱体包括上盖和下盖，所述上盖与下盖相配合且相互铰接连接；所述上盖外表面设有光伏发电模块，所述箱体的侧棱边设为倒角结构；所述下盖内部嵌有与所述光伏发电模块电连接的电源模块以及与所述电源模块电连接的显示屏、操作面板、激光发射模块、光谱获取模块、数据处理模块和数据存储模块,所述光伏发电模块用于给所述电源模块充电；所述激光发射模块与光谱获取模块之间还设有用于分别装待测水样和标准水样的盛液容器；

所述激光发射模块发射的激光分为两路，一路为参考光路，另一路为测量光路，所述参考光路通过标准水样入射至光谱获取模块，所述测量光路通过待测水样入射至光谱获取模块；所述光谱获取模块将接收到的两路光谱信号转化为两组光谱曲线数字信号并发送至数据处理模块；所述数据处理模块对两组光谱曲线数字信号进行处理后获得待测水样中存在的待测物质及待测物质的浓度，并通过所述显示屏显示出来；所述数据存储模块用于存储测得的待测物质数据。

具体地，所述激光发射模块为多波长激光器，可以发射不同波长谱段的激光，用于提供不同波长的激光光源；所述激光器发射口还设有光学透镜，用于将激光分为两束。

具体地，所述下盖内部还设有pH探头，所述pH探头与显示屏电连接，用于检测待测水样的pH值，并通过所述显示屏显示出来。

具体地，所述箱体上顶面设有可伸缩拉杆，用于方便不同身高的人群使用。

具体地，所述箱体左/右侧面设有提手，用于在不方便拖拉的时候可以手提。

具体地，所述箱体下底面设有万向轮，便于外出携带。

具体地，所述上盖与下盖通过拉链结构盖合，方便打开和关闭所述箱体。

具体地，所述上盖外表面还设有防护罩，所述防护罩用于保护光伏发电模块不受损坏；所述防护罩为透明轻质材质制成，在保护光伏发电模块的同时不影响发电功率。

具体地，所述箱体采用全铝材质制成，其目的是在保证箱体强度的同时，减轻箱体重量，方便携带。

具体地，所述操作面板包括多个控制按钮，用于控制调节所述多波长激光器的波长，以及用于切换所述显示屏的显示参数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型通过多波长激光器提供不同谱段的光源来检测待测水样的水质参数，并结合pH探头提高了水质监测的全面性；(2)本实用新型通过将水质检测装置设置在箱体内，并在箱体上设置拉杆、提手和万向轮，提升了本装置的便携性；(3)本实用新型通过在箱体外表面设置光伏发电模块，提升了装置的续航能力，同时节省了能源。

附图说明

图1为本实用新型便携式多参数水质分析装置的箱体内部结构示意图；

图2为本实用新型便携式多参数水质分析装置的箱体外部结构示意图；

图中：1、箱体；2、上盖；3、下盖；4、拉链结构；5、光伏发电模块；6、防护罩；7、拉杆；8、提手；9、万向轮；10、倒角结构；11、激光发射模块；12、盛液容器；13、光谱获取模块；14、数据处理模块；15、显示屏；16、pH探头；17、操作面板；18、电源模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实施例提供了一种便携式多参数水质分析装置，包括箱体1，所述箱体1包括上盖2和下盖3，所述上盖2与下盖3相配合且相互铰接连接；所述上盖2外表面设有光伏发电模块5，所述箱体1的侧棱边设为倒圆角结构；所述下盖3内部嵌有与所述光伏发电模块5电连接的电源模块18以及与所述电源模块18电连接的显示屏15、操作面板17、激光发射模块11、光谱获取模块13、数据处理模块14和数据存储模块,所述光伏发电模块5用于给所述电源模块18充电；所述激光发射模块11与光谱获取模块13之间还设有用于分别装待测水样和标准水样的盛液容器12；

所述激光发射模块11发射的激光分为两路，一路为参考光路，另一路为测量光路，所述参考光路通过标准水样入射至光谱获取模块13，所述测量光路通过待测水样入射至光谱获取模块13；所述光谱获取模块13将接收到的两路光谱信号转化为两组光谱曲线数字信号并发送至数据处理模块14；所述数据处理模块14对两组光谱曲线数字信号进行处理后获得待测水样中存在的待测物质及待测物质的浓度，并通过所述显示屏15显示出来；所述数据存储模块用于存储测得的待测物质数据。

具体地，所述箱体的4个侧棱边设为倒角结构10。

具体地，所述激光发射模块11为多波长激光器，可以发射紫外光、可见光、近红外光谱段的激光，用于提供波长为189～950nm的激光光源；所述激光器发射口还设有光学透镜，用于将激光分为两束；

进一步地，所述光谱获取模块13包括探测器、准直透镜、光纤束、狭缝、反射镜、光栅等；所述探测器为硅光电管或者面阵探测器；

进一步地，两束光色散开后分布在探测器的不同行像元上，经过光电转换，得到的光谱信息数字信号传输至数据处理模块14，所述数据处理模块14对两束光转换的电信号进行暗电流去除、滤波、光谱数据提取、水质多参数光谱解混等处理后获得待测水样中存在的待测物质及待测物质的浓度，再将测得的数据发送至显示屏15显示出来，并存储在数据存储模块中。

具体地，所述数据处理模块14是基于ARM芯片处理器的电路板卡，在该芯片器件上，可以装载安卓系统进行数据处理。

具体地，所述下盖3内部还设有pH探头，所述pH探头可以为贝尔公司生产的T255pH传感器；所述所述pH探头与显示屏15电连接，用于检测待测水样的pH值，并通过所述显示屏15显示出来。

具体地，所述箱体1上顶面设有可伸缩拉杆7，用于方便不同身高的人群使用。

具体地，所述箱体1左/右侧面设有提手8，用于在不方便拖拉的时候可以手提。

具体地，所述箱体1下底面设有万向轮9，便于外出携带。

具体地，所述上盖2与下盖3通过拉链结构4盖合，方便打开和关闭所述箱体1。

具体地，所述上盖2外表面还设有防护罩6，所述防护罩6罩在光伏发电模块5的外面，所述防护罩6通过螺钉固定在所述上盖2外表面；所述防护罩6用于保护光伏发电模块5不受损坏；所述防护罩6为透明轻质材质制成(如PEEK树脂)，在保护光伏发电模块5的同时不影响发电功率。

具体地，所述箱体1采用全铝材质制成，其目的是在保证箱体1强度的同时，减轻箱体1重量，方便携带。

具体地，所述操作面板17包括多个控制按钮，用于控制调节所述多波长激光器的波长，以及用于切换所述显示屏15的显示参数。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。