本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)檢測(cè)裝置,具體為智能化的多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加速,導(dǎo)致城市生活污水和工業(yè)廢水大量排入江河、湖泊和水庫(kù),造成地表水和地下水的嚴(yán)重污染,水污染的問(wèn)題日益突出,人們的日常用水和生活用水都面臨著嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)。反映水體質(zhì)量的參數(shù)有很多,如水溫、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率等,而長(zhǎng)期以來(lái)水質(zhì)檢測(cè)方法是通過(guò)從地表取回的水樣拿到實(shí)驗(yàn)室,采用常規(guī)儀器對(duì)水質(zhì)各參數(shù)單獨(dú)測(cè)定, 這種水質(zhì)檢測(cè)方式存在耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備投資大、不便攜帶、操作復(fù)雜等許多缺點(diǎn),所依賴的輔助設(shè)備多和測(cè)試費(fèi)用高等, 不適合推廣使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)裝置。該裝置具有快速、實(shí)時(shí)地檢測(cè)水質(zhì)中的多種參數(shù),能對(duì)水質(zhì)異常進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警等功能。
本實(shí)用新型提出多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)裝置由微控制器、溫度傳感器、PH值傳感器、溶解氧檢測(cè)電路、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路、電導(dǎo)率檢測(cè)電路、信號(hào)處理電路、聲光報(bào)警電路、顯示電路和鍵盤組成;溫度傳感器、PH值傳感器、溶解氧檢測(cè)電路、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路、電導(dǎo)率檢測(cè)電路與信號(hào)處理電路連接;溶解氧檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)分子氧透過(guò)薄膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)定水中溶解氧的含量,水質(zhì)濁度檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)紅外激光在水中透射光強(qiáng)來(lái)測(cè)量水質(zhì)濁度,電導(dǎo)率檢測(cè)電路采用伏安法檢測(cè)水的電導(dǎo)率;信號(hào)處理電路將溫度傳感器、PH值傳感器、溶解氧檢測(cè)電路、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路和電導(dǎo)率檢測(cè)電路的模擬信號(hào)進(jìn)行放大、濾波以及進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換;微控制器通過(guò)信號(hào)處理電路采集溫度傳感器、PH值傳感器、溶解氧檢測(cè)電路、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路、電導(dǎo)率檢測(cè)電路的信號(hào),將采集的信號(hào)輸出到顯示電路進(jìn)行顯示,并將處理信號(hào)送聲光報(bào)警電路,對(duì)水質(zhì)異常情況進(jìn)行報(bào)警。
微控制器控制溶解氧檢測(cè)電路給溶解氧電極加極化電壓,氧氣通過(guò)透氣薄膜擴(kuò)散,陰極釋放電子,陽(yáng)極接受電子,產(chǎn)生電流。由于透過(guò)薄膜的氧氣擴(kuò)散速率與水中的氧氣濃度成正比,電極產(chǎn)生的電流與透過(guò)薄膜的氧氣擴(kuò)散速率成正比,因此電極產(chǎn)生的電流與水中氧氣的濃度成正比。電極間的電流經(jīng)信號(hào)處理電路放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器,微控制器標(biāo)定處理后完成水中氧氣濃度的檢測(cè)。
微控制器控制水質(zhì)濁度檢測(cè)電路的紅外發(fā)射管發(fā)出光線,使之穿過(guò)水體,同時(shí)在同一方向用光敏電阻測(cè)量透射光強(qiáng)。當(dāng)水體濁度發(fā)生變化,透射光強(qiáng)跟隨發(fā)生變化,對(duì)應(yīng)的光敏電阻阻值也隨之不同。光敏電阻上的電壓值經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器,微控制器標(biāo)定處理后完成水質(zhì)濁度的檢測(cè)。
微控制器控制電導(dǎo)率檢測(cè)電路向放入被測(cè)水質(zhì)中兩個(gè)電極施加電壓,然后檢測(cè)兩電極間的電流,兩電極間的電流經(jīng)信號(hào)處理電路放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器,微控制器標(biāo)定處理后完成被測(cè)水質(zhì)中的電導(dǎo)率的檢測(cè),并根據(jù)讀取溫度傳感器的實(shí)時(shí)水溫,利用補(bǔ)償算法對(duì)被測(cè)水質(zhì)中的電導(dǎo)率進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
微控制器通過(guò)鍵盤設(shè)定被測(cè)水質(zhì)的溫度、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率參考值。并將實(shí)時(shí)采集溫度、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率信號(hào)顯示在顯示電路上。如果實(shí)時(shí)采集水質(zhì)信號(hào)超出參考值范圍,微控制器制動(dòng)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。
本實(shí)用新型使用方便,成本較低,能快速、實(shí)時(shí)地檢測(cè)水質(zhì)中的多種參數(shù),能對(duì)水質(zhì)異常進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,對(duì)人們?nèi)粘S盟蜕钣盟陌踩哂泻芎玫淖饔?,具有良好的?yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示:多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)裝置由微控制器1、溫度傳感器2、PH值傳感器3、溶解氧檢測(cè)電路4、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5、電導(dǎo)率檢測(cè)電路6、信號(hào)處理電路7、聲光報(bào)警電路8、顯示電路9和鍵盤10組成;溫度傳感器2、PH值3傳感器、溶解氧檢測(cè)電路4、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5、電導(dǎo)率檢測(cè)電路6與信號(hào)處理電路7相連;溶解氧檢測(cè)電路4通過(guò)檢測(cè)分子氧透過(guò)薄膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)定水中溶解氧的含量,水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5通過(guò)檢測(cè)紅外激光在水中透射光強(qiáng)來(lái)測(cè)量水質(zhì)濁度、電導(dǎo)率檢測(cè)電路6采用伏安法檢測(cè)水的電導(dǎo)率;信號(hào)處理電路7將溫度傳感器2、PH值傳感器3、溶解氧檢測(cè)電路4、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5和電導(dǎo)率檢測(cè)電路6的模擬信號(hào)進(jìn)行放大、濾波以及進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換;微控制器1通過(guò)信號(hào)處理電路7采集溫度傳感器2、PH值傳感器3、溶解氧檢測(cè)電路4、水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5和電導(dǎo)率檢測(cè)電路6的信號(hào),將采集的信號(hào)輸出到顯示電路9進(jìn)行顯示,并將處理信號(hào)送聲光報(bào)警電路8,對(duì)水質(zhì)異常情況進(jìn)行報(bào)警。
微控制器1控制溶解氧檢測(cè)電路4給溶解氧電極加極化電壓,氧氣通過(guò)透氣薄膜擴(kuò)散,陰極釋放電子,陽(yáng)極接受電子,產(chǎn)生電流。由于透過(guò)薄膜的氧氣擴(kuò)散速率與水中的氧氣濃度成正比,電極產(chǎn)生的電流與透過(guò)薄膜的氧氣擴(kuò)散速率成正比,因此電極產(chǎn)生的電流與水中氧氣的濃度成正比。電極間的電流經(jīng)信號(hào)處理電路7放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器1,微控制器1標(biāo)定處理后完成水中氧氣濃度的檢測(cè)。
微控制器1控制水質(zhì)濁度檢測(cè)電路5的紅外發(fā)射管發(fā)出光線,紅外線穿過(guò)水體,同時(shí)在同一方向用光敏電阻測(cè)量透射光強(qiáng)。當(dāng)水體濁度發(fā)生變化,透射光強(qiáng)跟隨發(fā)生變化,對(duì)應(yīng)的光敏電阻阻值也隨之不同。光敏電阻上的電壓值經(jīng)過(guò)信號(hào)處理7電路放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器1,微控制器1標(biāo)定處理后完成水質(zhì)濁度的檢測(cè)。
微控制器1控制電導(dǎo)率檢測(cè)電路6向放入被測(cè)水質(zhì)中兩個(gè)電極施加電壓,然后檢測(cè)兩電極間的電流,兩電極間的電流經(jīng)信號(hào)處理電路7放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微控制器1,微控制器1標(biāo)定處理后完成被測(cè)水質(zhì)中的電導(dǎo)率的檢測(cè),并根據(jù)溫度傳感器2讀取的實(shí)時(shí)水溫,利用補(bǔ)償算法對(duì)被測(cè)水質(zhì)中的電導(dǎo)率進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
微控制器1通過(guò)鍵盤10設(shè)定被測(cè)水質(zhì)的溫度、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率參考值。并將實(shí)時(shí)采集溫度、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率等信號(hào)顯示在顯示電路9上。如果實(shí)時(shí)采集水質(zhì)信號(hào)超出參考值范圍,微控制器1制動(dòng)聲光報(bào)警電路8進(jìn)行報(bào)警。