專利名稱：數(shù)字式水測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種測試水樣中物質(zhì)濃度的數(shù)字 式水測試儀。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，人們對自己所用水的水質(zhì)的要求也不斷上升， 水中含有各種物質(zhì)元素，既有對人有益的，也有很多對人體有害的，需加以控 制在規(guī)定的范圍內(nèi)，如水的酸堿度控制、水質(zhì)消毒所用消毒劑含量的控制、工 業(yè)生活廢水中有害物質(zhì)的控制等，根據(jù)情況的不同，水中物質(zhì)含量有的不宜過 高，有的不宜過低，只有在一定的規(guī)定范圍內(nèi)，才符合使用要求，因此人們就 運用各種測試儀器對水中物質(zhì)含量進(jìn)行測試，有一種測試方式是采用比對法， 選用合適的試紙或試劑加入水中，先測出所用場合下標(biāo)準(zhǔn)水樣應(yīng)有的物質(zhì)濃 度，再測出所用水質(zhì)中當(dāng)前的物質(zhì)濃度，兩者加以比較，判斷出所用水質(zhì)的狀 況好壞，進(jìn)行必要的調(diào)整，以達(dá)到使用要求，而目前常用的這類測試儀，測試 選項較少，測試數(shù)據(jù)的顯示不夠直觀，無法控制測試紙或試劑在水中的攪拌時 間，影響測試結(jié)果，而且所用的電源電池通常是不可充電的普通電池，需經(jīng)常 更換電池，帶來一定的操作麻煩。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字式水測試儀，用于測定水 中的物質(zhì)濃度，其采用大屏幕界面，可直觀地顯示多項測試數(shù)據(jù)，電池為可充 電電池，并設(shè)置有多種充電方式，具備倒計時裝置來控制試紙或試劑在水中的 攪拌時間，以保證測試結(jié)果更加準(zhǔn)確。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種數(shù)字式水測試儀， 具有上蓋，下蓋，上蓋固定在下蓋上組成測試儀殼體，上蓋上設(shè)置有水杯，水 杯通過其上的卡口固定在上蓋上，水杯上蓋有水杯蓋，上蓋面上水杯下方設(shè)置 有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏，測試儀殼體內(nèi)設(shè)置 有電路線路板，電路由供電/充電部分、按鍵控制部分、光學(xué)測試部分和附加 功能部分組成。
供電/充電部分的供電部分由電池、3.3V供電電路和5V供電電路組成，其 中電池為可充電電池，3.3V電壓由電池電壓轉(zhuǎn)換而來，5V電壓由3.3V電壓轉(zhuǎn) 換而來，充電部分具有充電電路和設(shè)置在測試儀殼體底部位置的可用于外置電 源充電和電腦USB接口充電的充電接口，充電接口處設(shè)置有防水密封蓋，充電 電路中設(shè)置有開關(guān)穩(wěn)壓模塊。
按鍵控制部分具有按鍵控制電路和設(shè)置在上蓋面上的操作按鍵，實現(xiàn)開機(jī) 和校零雙控制，按鍵控制電路中設(shè)置有升壓穩(wěn)壓模塊，用以控制電壓的轉(zhuǎn)換和 輸出及校零操作。
光學(xué)測試部分具有的光學(xué)測試電路中設(shè)置有LED發(fā)光管、光電池接收管、 運算放大器、單片機(jī)和對LED發(fā)光管起開關(guān)作用的開關(guān)管，開關(guān)管的開關(guān)信號 由單片機(jī)輸出的脈寬調(diào)制信號控制，單片機(jī)的芯片內(nèi)設(shè)置有可實現(xiàn)倒計時功能 的定時器模塊，LED發(fā)光管和光電池接收管位于水杯兩側(cè)相向設(shè)置。
附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設(shè)置有溫度傳感芯片和 電壓基準(zhǔn)源，溫度傳感芯片可對電池在充電時的過熱起保護(hù)作用及修正環(huán)境溫 度對測試結(jié)果的影響，電壓基準(zhǔn)源可保證提供準(zhǔn)確的電壓給單片機(jī)。
上蓋面上在顯示屏和操作鍵之間設(shè)置有太陽能吸收面板，上蓋和水杯之間 設(shè)置有防水墊圈。本實用新型的有益效果是，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，大屏幕界面 使得測量數(shù)據(jù)直觀顯示， 一目了然，內(nèi)置的倒計時裝置可保證測量結(jié)果更加準(zhǔn) 確，可充電電池可解除經(jīng)常需更換電池帶來的麻煩。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是本實用新型的電路原理方框圖。
圖中l(wèi).上蓋2.下蓋3.水杯4.水杯蓋5.顯示屏 6.電路線路板 7.電池8.充電接口 9.操作按鍵IO.太陽能吸收面板ll.防水墊圈具體實施方式
如圖1圖2圖3所示的一種數(shù)字式水測試儀，主要用于測定待測水樣中的 物質(zhì)濃度，具有上蓋l，下蓋2，上蓋1固定在下蓋2上組成測試儀殼體，上 蓋1上設(shè)置有水杯3，水杯3通過其上的卡口固定在上蓋1上，上蓋l和水杯 3之間設(shè)置有防水墊圈，水杯3上蓋有水杯蓋4，上蓋1面上水杯3下方設(shè)置 有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的大屏幕顯示屏5，測試儀殼 體內(nèi)設(shè)置有電路線路板6，電路線路板6由供電/充電部分、按鍵控制部分、光 學(xué)測試部分和附加功能部分組成。
供電部分由三部分組成，1.電池7—由兩節(jié)1. 2V的MA可充電電池組成， 2.給單片機(jī)及部分電路供電的3. 3V供電電路，3.給定波長超亮的LED發(fā)光管 及REF193電壓基準(zhǔn)源供電的5V供電電路，其中3. 3V電壓由電池電壓轉(zhuǎn)換而 來，5V電壓由3.3V電壓轉(zhuǎn)換而來，兩組電壓的轉(zhuǎn)換都由設(shè)置在按鍵控制電路 中的MCP1252升壓穩(wěn)壓模塊來完成，這種方式可使工作時更加節(jié)電。充電部分內(nèi)置的充電電路使用TC1304 DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓模塊，適應(yīng)5V電壓的供電，設(shè)置 的充電接口8使用USB接口，配合USB轉(zhuǎn)接線，可以適應(yīng)電腦USB接口充電和 外置電源充電兩種充電方式，電路部分設(shè)置的最大充電電壓為2.8V，充電電流 280mA，由單片機(jī)采樣檢測電池的電壓、溫升及累積充電時間等，判斷電池是 否充滿或是否停止充電。另外在上蓋面上的顯示屏下面設(shè)置有太陽能吸收面板 10，可實現(xiàn)太陽能充電功能，以滿足綠色環(huán)保的要求。
按鍵控制部分在上蓋1面上設(shè)置有操作按鍵9，其中的ON/ZERO為開機(jī)校 零控制鍵，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下按下ON/ZERO鍵，設(shè)置在按鍵控制電路中的升壓穩(wěn)壓 模塊MCP1252輸出3. 3V電壓，設(shè)置在光學(xué)測試電路中的單片機(jī)上電運行，當(dāng) 單片機(jī)檢測到0N/ZER0鍵釋放后單片機(jī)進(jìn)入主程序，進(jìn)入主程序后，打開顯示， 各種操作被允許，當(dāng)再次按下ON/ZERO鍵時則進(jìn)入校零操作，150s無操作則自 動關(guān)機(jī)。
光學(xué)測試部分具有的光學(xué)測試電路中設(shè)置有定波長超亮的LED發(fā)光管，起 光源的作用，發(fā)出的光由光電池接收管接收后，將光通量轉(zhuǎn)換為電荷，再經(jīng)運 算放大器放大成電壓信號，由單片機(jī)采樣后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，LED發(fā)光管由開關(guān) 管控制動作，開關(guān)管的開關(guān)信號由單片機(jī)輸出的脈寬調(diào)制信號控制，單片機(jī)的 芯片內(nèi)設(shè)置有可實現(xiàn)倒計時功能的定時器模塊，LED發(fā)光管和光電池接收管位 于水杯兩側(cè)相向設(shè)置。
在附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設(shè)置有溫度傳感芯片 和電壓基準(zhǔn)源，溫度傳感芯片可對電池在充電時的過熱起保護(hù)作用及修正環(huán)境 溫度對測試結(jié)果的影響，電壓基準(zhǔn)源可保證提供準(zhǔn)確的電壓給單片機(jī)，使校零、 測試、電池電量等運算更準(zhǔn)確，還可用于儀器的自檢功能中。
測試時，首先進(jìn)行校零操作，用待測的水樣對儀器進(jìn)行校零處理，校零時，MCU單片機(jī)逐漸調(diào)整LED發(fā)光管的工作脈寬，直至達(dá)到設(shè)定的基準(zhǔn)值，此時保 存該工作脈寬值，即校零成功，然后將相應(yīng)測試項的試劑或試紙條與水樣充分 混合攪拌，最佳攪拌時間為20秒，可使用儀器的定時器模塊來作為時間參考， 攪拌后的水樣會變?yōu)橛猩芤夯蜃兓煳g，開始測試時，通過給開關(guān)管施加校零 成功后工作脈寬值，LED發(fā)光管發(fā)射調(diào)制好光線，光電池接收管將接收到的光 通量轉(zhuǎn)換為電荷，再經(jīng)運算放大器放大成電壓信號，由單片機(jī)采樣后進(jìn)行數(shù)據(jù) 處理，通過單片機(jī)的運算并且讀取每種元素固化在單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)曲線來得 到待測水樣的相應(yīng)元素的濃度值。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用攜帶方便，可快 速測出所用水中的物質(zhì)濃度，以便隨時加以調(diào)整，有效防止水中的有害物質(zhì)對 人體的傷害，同時也可用于環(huán)境保護(hù)中對排放廢水的物質(zhì)濃度的測定。
權(quán)利要求1. 一種數(shù)字式水測試儀，具有上蓋(1)，下蓋(2)，上蓋(1)固定在下蓋(2)上組成測試儀殼體，上蓋(1)上設(shè)置有水杯(3)，水杯(3)通過其上的卡口固定在上蓋(1)上，水杯(3)上蓋有水杯蓋(4)，其特征是上蓋(1)面上水杯(3)下方設(shè)置有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏(5)，測試儀殼體內(nèi)設(shè)置有電路線路板(6)，電路線路板(6)由供電/充電部分、按鍵控制部分、光學(xué)測試部分和附加功能部分組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的供電/充電部分的供電部分由電池(7)、 3.3V供電電路和5V供電電路組成，充電部分具有充電電路和設(shè)置在測試儀殼體底部位置的可用于外置電源充電和電腦USB接口充電的充電接口 (8)，充電電路中設(shè)置有穩(wěn)壓模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的電池(7)為可充電電池。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的按鍵控制部分具有按鍵控制電路和設(shè)置在上蓋面上的操作按鍵(9)，按鍵控制電路中設(shè)置有開關(guān)穩(wěn)壓模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的光學(xué)測試部分具有光學(xué)測試電路，光學(xué)測試電路中設(shè)置有LED發(fā)光管、光電池接收管、運算放大器、單片機(jī)和對LED發(fā)光管起開關(guān)作用的開關(guān)管，開關(guān)管的開關(guān)信號由單片機(jī)輸出的脈寬調(diào)制信號控制，LED發(fā)光管和光電池接收管位于水杯兩側(cè)相向設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的單片機(jī)的芯片內(nèi)設(shè)置有可實現(xiàn)倒計時功能的定時器模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的附加功能部分具有附加功能電路，附加功能電路中設(shè)置有溫度傳感芯片和電壓基準(zhǔn)源。
8. 根據(jù)^(利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的上蓋(2)面上在顯示屏(5)和操作按鍵(9)之間設(shè)置有太陽能吸收面板(10)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式水測試儀，其特征是所述的上蓋(1)和水杯(3)之間設(shè)置有防水墊圈(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字式水測試儀，可快速測出所用水中的物質(zhì)濃度，具有上蓋，下蓋，上蓋和下蓋固定在一起組成測試儀殼體，上蓋上設(shè)置有水杯，水杯通過其上的卡口固定在上蓋上，水杯上蓋有水杯蓋，上蓋面上位于水杯下方設(shè)置有可顯示多項測試項目及電量顯示、倒計時界面的顯示屏，測試儀殼體內(nèi)設(shè)置有供電/充電部分、按鍵控制部分、光學(xué)測試部分和附加功能部分。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用攜帶方便，采用大屏幕界面，可直觀地顯示多項測試數(shù)據(jù)，電池為可充電電池，并設(shè)置有多種充電方式，倒計時裝置可用來控制試紙或試劑在水中的攪拌時間，以保證測試結(jié)果更加準(zhǔn)確。
文檔編號G01N31/00GK201269867SQ200820041370
公開日2009年7月8日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者徐東海 申請人:徐東海