專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆。
背景技術(shù)：
一般傳統(tǒng)的便攜式水質(zhì)測(cè)試筆只能測(cè)量電導(dǎo)率或TDS，而測(cè)試筆不同于普通測(cè)試儀器是 在于體積小攜帶方便，但在實(shí)際使用中往往發(fā)現(xiàn)其功能不夠完善，特別是因?yàn)槿鄙俑郊庸δ?使得現(xiàn)場(chǎng)使用有諸多的不便。同樣由于體積小成本低，還存在著測(cè)試精度不高、功能選擇不 便等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種功能齊全、測(cè) 量精度高、使用方便的便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆。
本發(fā)明提供的便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆，包括探測(cè)電極、熱敏電阻、液晶顯示屏、按鍵， 其特征是其核心控制部分為一單片機(jī)， 一液晶顯示屏的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連，二通道模擬開(kāi) 關(guān)與兩支探測(cè)電極相連提供探測(cè)電壓，兩支探測(cè)電極和熱敏電阻與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。
所述二通道模擬開(kāi)關(guān)對(duì)兩支探測(cè)電極提供的探測(cè)電壓是不斷改變極性的。
所述便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的操作運(yùn)行控制方法，用匯編語(yǔ)言編制其工作程序，通過(guò) 單片機(jī)對(duì)硬件電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各種功能，其特征是所述單片機(jī)軟件主程序的流程如下
(1) 開(kāi)機(jī)初始化；
(2) 判斷按鍵是否按下若有，則進(jìn)入相應(yīng)按鍵處理程序選擇測(cè)試功能；若無(wú)，則直接 進(jìn)入關(guān)機(jī)前的功能；
(3) 對(duì)兩支探測(cè)電極和熱敏電阻端的測(cè)量電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到電壓值；
(4) 進(jìn)行計(jì)算得到當(dāng)前電導(dǎo)率值和溫度值；
(5) 根據(jù)不同功能的設(shè)定，對(duì)電導(dǎo)率值和溫度值進(jìn)行儲(chǔ)存、計(jì)算、修正；
(6) 顯示電導(dǎo)率、TDS、溫度、去除率及相關(guān)信息。 所述的便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的測(cè)試功能中有一去除率計(jì)算功能，程序如下
(1) 測(cè)得電導(dǎo)率值1;
(2) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；
(3) 測(cè)得電導(dǎo)率值2;
(4) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；
(5) 計(jì)算去除率；
(6) 顯示去除率及相關(guān)信息。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆原理框圖； '圖2是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的模擬開(kāi)關(guān)電壓倒極電路原理圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的模擬開(kāi)關(guān)電壓倒極電路等效圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的主程序流程框圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的去除率計(jì)算程序流程框圖； 具體實(shí)施方法
以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一歩詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制木發(fā) 明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆包括
硬件部分，由探頭部分和電路部分二部分組成，其中，
探頭部分，內(nèi)裝有二支探測(cè)電極、 一個(gè)熱敏電阻，探測(cè)電極和熱敏電阻連接至電路板；
電路部分，電路部分集中安裝在一塊印刷電路板上，包括液晶顯示屏、按鍵、電池，其
中，
探測(cè)電極所施加的電壓山模擬開(kāi)關(guān)(CD4053)提供，探測(cè)電極和熱敏電阻的信號(hào)連接至 單片機(jī)(STC12LE5410AD)的A/D轉(zhuǎn)換輸入口，單片機(jī)還連接可供操作的按鍵，最終的數(shù)據(jù)由 一液晶顯示屏顯示；
下面是本;S:明的工作原理。
便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆基本功能是測(cè)量水的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率是液體傳導(dǎo)電流的能力。 其測(cè)量原理是將兩塊平行的電極放到被測(cè)溶液中，在電極的兩端加上一定的電勢(shì)(通常為對(duì) 稱(chēng)的交變電壓)，然后測(cè)量電極間流過(guò)的電流。根據(jù)歐姆定律，這種傳導(dǎo)電流的能力是由電壓 和電流決定的。
Rw= I (amps) /E (volts) (Rw是水的傳導(dǎo)電阻) 習(xí)慣上水的傳導(dǎo)電阻用電導(dǎo)率來(lái)表示，電導(dǎo)率-l/Rw 。 當(dāng)電流流過(guò)電極時(shí)，電極的周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生極化效應(yīng)導(dǎo)致電流傳導(dǎo)能力急劇下降，嚴(yán)重影響 測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以加在探測(cè)電極端的電壓必須不斷的更換極性，即改變流經(jīng)探測(cè)電極電流 的方向。
圖2所示的是探頭的結(jié)構(gòu)示意圖，外殼1上的探測(cè)電極2和探測(cè)電極3是處于平行狀態(tài)， 熱敏電阻4處于磁近，這樣可以保證測(cè)得的溫度就是探測(cè)電極周?chē)乃疁亍?br> 圖3所示是提供探測(cè)電壓的二通道模擬開(kāi)關(guān)電壓倒極電路原連圖，由單片機(jī)MCU I/O輸
出的控制信號(hào)進(jìn)入CD4053控制腳，控制模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，達(dá)到探測(cè)電壓不斷改變極性的 目的。圖4是其等效電路，模擬開(kāi)關(guān)可以等效為K1、 K2、 K3、 K4，在MCU的控制下輪流導(dǎo)通， 當(dāng)K1、 K4導(dǎo)通時(shí)電流自上而下流經(jīng)探測(cè)電極CN1、水阻Rw、探測(cè)電極CN2和取樣電阻R1， 當(dāng)K2、 K3導(dǎo)通時(shí)電流自下而上流經(jīng)探測(cè)電極CN2、水阻Rw、探測(cè)電極CN1和取樣電阻Rl， 采樣電阻R1上的采樣電壓的極性是不變的，直接送至MCU的A/D輸入口進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例的主程序流程框圖，使用匯編語(yǔ)言編制，通過(guò)單片機(jī)對(duì)硬件 電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各種功能；
(1) 開(kāi)機(jī)初始化；
(2) 判斷按鍵是否按下若有，則進(jìn)入相應(yīng)按鍵處理程序選擇測(cè)試功能；若無(wú)，則直接 進(jìn)入關(guān)機(jī)前的功能；
(3) 對(duì)兩支探測(cè)電極和熱敏電阻端的測(cè)量電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到電壓值；
(4) 進(jìn)行計(jì)算得到當(dāng)前電導(dǎo)率值和溫度值；
(5) 根據(jù)不同功能的設(shè)定，對(duì)電導(dǎo)率值和溫度值進(jìn)行儲(chǔ)存、計(jì)算、修正；
(6) 顯示電導(dǎo)率、TDS、溫度、去除率及相關(guān)信息。
子程序中，包括功能選擇程序用于選擇電導(dǎo)率、TDS、溫度、去除率、秒表等不同的測(cè) 試模式；A/D轉(zhuǎn)換控制端口的配置程序；與不同測(cè)試模式相對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存、計(jì)算、修正程序；LCD 顯示程序。
圖6所示是本發(fā)明實(shí)施例的去除率計(jì)算程序流程框圖，當(dāng)功能選擇程序選擇該功能時(shí)就 進(jìn)入計(jì)算程序
(1) 測(cè)得電導(dǎo)率值l;
(2) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；
(3) 測(cè)得電導(dǎo)率值2;
(4) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；
(5) 計(jì)算去除率；
去除率的計(jì)算公式去除率二100X ((電導(dǎo)率值l一電導(dǎo)率位2) /電導(dǎo)率值1) 其中，電導(dǎo)率值l是處理前的水樣，電導(dǎo)率值2是處理后的水樣。
(6) 顯示去除率及相關(guān)信息。
權(quán)利要求
1、一種便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆，包括探測(cè)電極、熱敏電阻、液晶顯示屏、按鍵，其特征是其核心控制部分為一單片機(jī)，一液晶顯示屏的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連，二通道模擬開(kāi)關(guān)與兩支探測(cè)電極相連提供探測(cè)電壓，兩支探測(cè)電極和熱敏電阻與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆，其特征在于，所述二通道模擬開(kāi)關(guān) 對(duì)兩支探測(cè)電極提供的探測(cè)電壓是不斷改變極性的。
3、 一種便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的操作運(yùn)行控制方法，用匯編語(yǔ)言編制其工作程序，通 過(guò)單片機(jī)對(duì)硬件電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各種功能，其特征在于，所述單片機(jī)軟件主程序的流程如下(1) 開(kāi)機(jī)初始化；(2) 判斷按鍵是否按下若有，則進(jìn)入相應(yīng)按鍵處理程序選擇測(cè)試功能；若無(wú)，則直 接進(jìn)入關(guān)機(jī)前的功能；(3) 對(duì)兩支探測(cè)電極和熱敏電阻端的測(cè)量電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到電壓值；(4) 進(jìn)行計(jì)算得到當(dāng)前電導(dǎo)率值和溫度值；(5) 根據(jù)不同功能的設(shè)定，對(duì)電導(dǎo)率值和溫度值進(jìn)行儲(chǔ)存、計(jì)算、修正；(6) 顯示電導(dǎo)率、TDS、溫度、去除率及相關(guān)信息。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆的運(yùn)行控制方法，其特征在于其測(cè)試 功能中有一去除率計(jì)算功能，程序如下(1) 測(cè)得電導(dǎo)率值l;(2) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；(3) 測(cè)得電導(dǎo)率值2;(4) 按鍵儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器；(5) 計(jì)算去除率；(6) 顯示去除率及相關(guān)信息。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種便攜式多功能水質(zhì)測(cè)試筆。其特征是核心控制部分為一單片機(jī)，一液晶顯示屏的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連，二通道模擬開(kāi)關(guān)與兩支探測(cè)電極相連提供探測(cè)電壓，兩支探測(cè)電極和熱敏電阻與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連；所述二通道模擬開(kāi)關(guān)對(duì)兩支探測(cè)電極提供的探測(cè)電壓是不斷改變極性的；操作運(yùn)行控制方法采用匯編語(yǔ)言編制其工作程序，通過(guò)單片機(jī)對(duì)硬件電路進(jìn)行控制；測(cè)試功能中有一去除率計(jì)算功能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是功能齊全、測(cè)量精度高、使用方便，特別是具有去除率計(jì)算功能。
文檔編號(hào)G01N27/06GK101393153SQ200710152238
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者陸景浩 申請(qǐng)人:北京華美倚蘭科技發(fā)展有限公司