CN101029864A - 测试管固定装置及水质多参数现场测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测试管固定装置及用于水质检测的水质多参数现场测试仪；测试管固定装置含有固定座和遮光罩，在固定座上端面的垂直方向开有安装测试管的垂直通孔，垂直通孔的上端管口内壁设有弹性固定层或套装有定位器，在垂直通孔的直径方向两边开有一个水平通孔；水质多参数现场测试仪含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，检测处理电路中的光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，检测处理电路中的光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它安装在固定座的水平通孔的另一端；本发明的测试管固定装置定位和遮光效果好，水质多参数现场测试仪的电路设计简练、功能性强、操作简单。
Description
(一)、技术领域：本发明涉及一种水质现场测试仪，特别是涉及一种测试管固定装置及用于水质检测的水质多参数现场测试仪。
(二)、背景技术：水质的好坏直接影响到人们的日常生活和身体健康状况，水污染事故的频繁发生对环境和人类的生存状态造成了严重的影响，突发性水污染事故涉及众多领域与行业，其特点是事故发生突然，具有偶然性和瞬时性，且破坏性强，不仅会严重影响一定区域内人群的正常生产和生活秩序，还会造成人员的伤亡、财产的巨大损失以及环境的破坏。目前防范突发性污染事故亟待解决的问题很多，其中最为紧迫的是，建立应急监测技术系统，一旦污染事故发生，能迅速投入监测，在最短的时间内提供准确的污染数据，为防止污染的扩散及采取应对措施提供科学的依据，提高快速反应能力。
因此，水质现场快速检测技术与设备越来越广泛地应用于各级环境监测站和卫生监督系统。目前，常用的方法是目视比色法，它是将与水中待测物发生显色反应的有色检测管同标准色阶管对照，以确定待测物中某种成份的含量。在实际应用中，由于人眼对色调敏感程度的差异以及光线的强弱不同，使得用此方法检测受到一定的限制，为了改变这一不足，市场上先后又出现了各种各样的光电比色测试仪，虽然在读数方式上有所改善，但操作程序繁杂，受环境因素和人为因素影响较大，效果依然不是很理想。
(三)、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种用于水质检测的快速、简便、准确的水质多参数现场测试仪。
本发明的技术方案：
一种测试管固定装置，含有固定座和遮光罩，在固定座上端面的垂直方向开有安装测试管的垂直通孔，该垂直通孔的下端设有一段倒截锥形孔，垂直通孔的上端管口内壁设有弹性固定层或套装有定位器，在倒截锥形孔的上方并在垂直通孔的直径方向两边开有一个水平通孔，遮光罩套装在固定座上方。
固定座通过一个定位器与遮光罩连接，定位器为一个空心柱体，其中间设有凸缘，定位器上端的中空圆柱的孔与固定座上的垂直通孔匹配，垂直通孔的上端有一段台阶孔，定位器下端的倒截锥形定位脚套装在台阶孔中，遮光罩套装在定位器的凸缘上端的中空圆柱上；固定座或者直接与所述遮光罩连接，弹性固定层为弹性橡胶圈。
水平通孔在固定座两边各有一个出口，固定座外壁在出口处为垂直平面；固定座中的水平通孔可为圆形或方形通孔；固定座中的水平通孔的上边沿在垂直方向的高度小于插入固定座中的测试管内液面的高度，以利于对测试管中的液体进行测试。
定位器中的倒截锥形定位脚的个数为三个或四个或五个或六个，其中空圆柱外壁上含有螺纹；遮光罩内腔为圆柱形；在固定座的底部还安装有一个底盖，测试管固定装置的材质为黑色材质，以利于遮光；水平通孔一端的内部安装有凸透镜，该端水平通孔所在外壁的出口处有一段台阶孔。
一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、带有模数转换功能的微处理器、显示器和键盘；光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在固定座的水平通孔的另一端，三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，带有模数转换功能的微处理器通过其输入/输出口与显示器和键盘连接，通过其模数转换输入口与光线接收器连接。
三个滤波电容器的容值相同，各为1微法～220微法；带有模数转换功能的微处理器含有HT46系列或三菱3850系列单片机；显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；白炽灯安装在水平通孔带有凸透镜的一端。
实际测试时，光线发射器发出一束全光谱的白光，该白光经过测试管中的被测液体，被吸收一部分后进入光线接收器，光线接收器将该光线信号转换成三路0-5V的电压信号，它们分别代表红、绿、蓝三基色的光线强度，该三路电压信号进入带有模数转换功能的微处理器的模数转换输入口，经模数转换后变成数字信号，然后再经带有模数转换功能的微处理器根据朗伯-比尔定律运算、处理和查表后得出被测液体的各种参数，最后通过显示器显示出来。
一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、模数转换器、微处理器、显示器和键盘；光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在固定座的水平通孔的另一端，三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，微处理器通过其输入/输出口与显示器、模数转换器和键盘连接，模数转换器通过其模数转换输入口与光线接收器连接。
三个滤波电容器的容值相同，各为1微法～220微法；微处理器含有HT48系列或MCS51系列或MC68HC08系列单片机；模数转换器含有型号为TLC2543或AD375或AD5210或AD571的芯片；显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；白炽灯安装在水平通孔带有凸透镜的一端。
实际测试时，光线发射器发出一束全光谱的白光，该白光经过测试管中的被测液体，被吸收一部分后进入光线接收器，光线接收器将该光线信号转换成三路0-5V的电压信号，它们分别代表红、绿、蓝三基色的光线强度，该三路电压信号进入模数转换器的模数转换输入口，经模数转换后变成数字信号，然后再进入微处理器，经微处理器根据朗伯-比尔定律运算、处理和查表后得出被测液体的各种参数，最后通过显示器显示出来。
一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、模数转换器、微处理器、显示器、数据存储器、USB接口转换器、时钟信号发生器和键盘；光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在固定座的水平通孔的另一端，三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，微处理器通过其输入/输出口与显示器、模数转换器、数据存储器、USB接口转换器、时钟信号发生器和键盘连接，模数转换器通过其模数转换输入口与光线接收器连接。
三个滤波电容器的容值相同，各为1微法～220微法；微处理器含有HT48系列或MCS51系列或MC68HC08系列单片机；模数转换器含有型号为TLC2543或AD375或AD5210或AD571的芯片；显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；数据存储器含有型号为AT24C256或AT45DB011B或AT45DB321C的芯片；USB接口转换器含有型号为CH375或CH372的模块；时钟信号发生器含有型号为DS1307的芯片；光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；白炽灯安装在水平通孔带有凸透镜的一端。
实际测试时，光线发射器发出一束全光谱的白光，该白光经过测试管中的被测液体，被吸收一部分后进入光线接收器，光线接收器将该光线信号转换成三路0-5V的电压信号，它们分别代表红、绿、蓝三基色的光线强度，该三路电压信号进入模数转换器的模数转换输入口，经模数转换后变成数字信号，然后再进入微处理器，经微处理器根据朗伯-比尔定律运算、处理和查表后得出被测液体的各种参数，最后通过显示器显示出来，这些参数还可存储在数据存储器中，以备日后随时查看，微处理器还可通过USB接口转换器与上位机通讯，并通过时钟信号发生器计时，以备记录测试的时间，该水质多参数现场测试仪的功能更强。
本发明的有益效果：
1.本发明的测试管固定装置定位和遮光效果好，其定位器下端的倒截锥形定位脚或固定座上端管口内壁的弹性固定层与固定座内腔底部的倒截锥形孔结合起来保证了插入固定座的测试管稳定地处于固定座内腔的中心位置，从而保证了测试精度；遮光罩和底盖保证了外界光线不能进入测试腔体，使测试不受外界光线干扰。
2.本发明的测试管固定装置的固定座内腔为通孔，这样可在有异物进入其内时易于排出，保证仪器的使用效果。
3.本发明与KBC系列水质分析快速测试管配套使用，使测试操作全过程更加简捷，该测试管是国家重点新产品、国家火炬计划项目、国家环保行业标准推荐方法，该测试管具有自吸式定量采样快速显色功能，采样准确、快速、方便，且样品和试剂用量极小，测试管用后可集中回收，确保环境安全。
4.本发明的水质多参数现场测试仪采用全光谱的白炽灯或LED白光发光管作为光线发射器，采用三基色色度传感器模块作为光线接收器，克服了其它光电比色测试仪需采用多个单色发光管和多个光线传感器对可测参数的限制，在简化电路和结构设计的同时，扩大了光谱的测试范围，提高了本发明的可靠性和使用价值，降低了成本。
5.本发明的水质多参数现场测试仪吸收了目视比色法和其他光电比色仪的双重优点，采用了无参比电子读数技术，不会因环境因素而产生漂移和系统误差，提高了仪器的准确性和适用性。
6.本发明体积小、重量轻、操作简单、携带方便。
(四)、附图说明：
图1为测试管固定装置的结构示意图之一；
图2为图1所示测试管固定装置右视图；
图3为图1所示测试管固定装置左视图；
图4为测试管固定装置的结构示意图之二；
图5为图4所示测试管固定装置右视图；
图6为图4所示测试管固定装置左视图；
图7为测试管固定装置的结构示意图之三；
图8为图7所示测试管固定装置右视图；
图9为图7所示测试管固定装置左视图；
图10为测试管固定装置的结构示意图之四；
图11为图10所示测试管固定装置右视图；
图12为图10所示测试管固定装置左视图；
图13为水质多参数现场测试仪外观示意图；
图14为水质多参数现场测试仪工作原理方框示意图之一；
图15为水质多参数现场测试仪工作原理方框示意图之二；
图16为水质多参数现场测试仪工作原理方框示意图之三；
图17为水质多参数现场测试仪工作电路示意图之一；
图18为水质多参数现场测试仪工作电路示意图之二；
图19为水质多参数现场测试仪工作电路示意图之三；
图20为水质多参数现场测试仪的液晶显示屏显示界面之一；
图21为水质多参数现场测试仪的液晶显示屏显示界面之二；
图22为水质多参数现场测试仪的液晶显示屏显示界面之三；
图23为水质多参数现场测试仪的液晶显示屏显示界面之四；
图24为水质多参数现场测试仪的液晶显示屏显示界面之五；
(五)、具体实施方式：
实施例一：参见图1～图3、图13、图14、图17、图20～图24，图中，测试管固定装置含有固定座3和遮光罩5，在固定座3上端面的垂直方向开有安装测试管22的垂直通孔10，该垂直通孔10的下端设有一段倒截锥形孔11，垂直通孔10的上端管口内壁套装有定位器4，在倒截锥形孔11的上方并在垂直通孔10的直径方向两边开有一个水平通孔，该水平通孔被分为圆形通孔2和方形通孔9两部分；遮光罩5套装在固定座3上方。
固定座3通过一个定位器4与遮光罩5连接，定位器4为一个空心柱体，其中间设有凸缘，定位器4上端的中空圆柱的孔6与固定座3上的垂直通孔10匹配，垂直通孔10的上端有一段台阶孔8，定位器4下端的倒截锥形定位脚7套装在台阶孔8中，遮光罩5套装在定位器4的凸缘上端的中空圆柱上。
固定座3中的水平通孔在固定座3两边各有一个出口，固定座3外壁在出口处为垂直平面；固定座3中的水平通孔的上边沿在垂直方向的高度应小于插入固定座3中的测试管22内液面的高度，以利于对测试管22中的液体进行测试。
定位器4中的倒截锥形定位脚7的个数为四个，其中空圆柱外壁上含有螺纹；遮光罩5内腔为圆柱形；在固定座3的底部还安装有一个底盖1，测试管固定装置的材质为黑色材质，以利于遮光。
测试管固定装置还配有一个防尘盖，它内部有螺纹，可与定位器4上的螺纹配合，在不测试的时候盖上防尘盖可防止异物进入固定座3内，以免影响以后的测试。
水质多参数现场测试仪含有外壳53、测试管固定装置和检测处理电路，外壳53上装有液晶显示屏40、电源开关41、充电电源插孔51、优盘插孔44、测试管插入孔54、上键42、下键48、左键50、右键45、确认键46、上页键43、下页键47、返回键52和功能键49；检测处理电路含有可充电电源28、光线发射器21、光线接收器23、带有模数转换功能的微处理器32、显示器27和键盘25；光线发射器21含有一个LED白光发光管L1，光线接收器23含有一个三基色色度传感器模块IC1；带有模数转换功能的微处理器32含有单片机IC8，其型号为HT46R53A；显示器27含有液晶显示模块IC4，其型号为JHD12864C。
LED白光发光管L1安装在固定座3中的圆形通孔2中，三基色色度传感器模块IC1的接收窗口安装在固定座3中的方形通孔9中，它的三根输出信号A0、A1和A2与地之间分别接有滤波电容器C1、C2和C3，而且它们的容值相同，各为1微法～220微法；单片机IC8的PB3-PB7口与液晶显示模块IC4的CSB、CSA、VO、RS和R/W口连接，其PA0-7口与液晶显示模块IC4的D0-D7口连接；单片机IC8的PC0-PC4口和PD0口与键盘25连接；单片机IC8的AN0-AN2口与模块IC1的A0-A2口连接。
实际测试时，LED白光发光管L1发出一束全光谱的白光，该白光经过测试管中的被测液体，被吸收一部分后进入三基色色度传感器模块IC1的接收窗口，三基色色度传感器模块IC1将该光线信号转换成三路0-5V的电压信号A0-A2，它们分别代表红、绿、蓝三基色的光线强度，该三路电压信号进入单片机IC8的AN0-AN2，经模数转换后变成数字信号，然后再经单片机IC8根据朗伯-比尔定律运算、处理和查表后得出被测液体的各种参数，最后通过液晶显示模块IC4显示出来。
下面以水中溶解氧(DO)的测定为例，结合具体操作介绍本发明的使用方法：
步骤1：样品的采集与准备
●按水样溶解氧含量范围选用高、中、低不同浓度的溶解氧检测管，溶解氧含量大于1.0mg/L时，采用高氧检测管，含量在0.1-1.0mg/L之间时，采用中氧检测管，含量小于0.1mg/L时，采用低氧检测管。
●将检测管的毛细管部位完全浸入待测水样中，折断毛细管，水样即被自动吸入管中。
●取出检测管，将其来回倒置几次使管中液体混合均匀。
●2分钟时，可对发生显色反应的测试管进行测试。
步骤2：样品的测量
打开电源开关，此时液晶显示屏40上显示如图20所示界面，图中，下面两行出现的菜单，分别代表4种不同的操作，使用上键42、下键48、左键50、右键45和确认键46可分别进入其中的任意一项操作，选定<测试>，按下确认键46，仪器进入测试功能，此时液晶显示屏40上显示如图21所示界面，使用上键42、下键48和上页键43、下页键47键选定要测试的项目参数，选定<溶解氧(高)>，按下确认键46，液晶显示屏40上显示如图22所示界面，盖上遮光罩5，按下确认键46，校正完成，液晶显示屏40上显示如图23所示界面，将已完成显色反应的测试管22擦拭干后插入测试管插入孔54内，再盖上遮光罩5即可进行测试，按下确认键46，液晶显示屏40上显示如图24所示界面，出现测试结果。
用上述方法，同样还可测定水中硫化物(S2-)、氰化物(CN-)、氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2 --N)、硝酸盐氮(NO3 --N)、磷酸盐(PO4 3--P)、亚铁(Fe2+)、总铁(Fe)、二价汞(Hg2+)、六价铬(Cr6+)、铝离子(Al3+)等成份的含量。
本水质多参数现场测试仪具有较宽的测定范围和较小的检出限，其参数技术指标如下：
| 序号 | 参数名称 | 参数符号 | 测定范围(mg/L) | 检出限(mg/L) | 检测管有效期(年) |
| 1 | 溶解氧(高氧) | DO | 0.5-12 | 0.5 | 3 |
| 2 | 溶解氧(中氧) | DO | 0.1-1.0 | 0.1 | 3 |
| 3 | 溶解氧(低氧) | DO | 0.01-0.1 | 0.01 | 3 |
| 4 | 氨氮 | NH3-N | 0.3-25 | 0.1 | 1(4℃) |
| 5 | 高亚硝酸盐氮 | NO2 --N | 1.0-5.0 | 0.5 | 1 |
| 6 | 低亚硝酸盐氮 | NO2 --N | 0.1-1.0 | 0.1 | 1 |
| 7 | 硝酸盐氮 | NO3 --N | 2.5-50 | 2.5 | 1(4℃) |
| 8 | 硫化物(高硫) | S2- | 1.0-10 | 0.5 | 2 |
| 9 | 硫化物(低硫) | S2- | 0.1-1.0 | 0.1 | 2 |
| 10 | 氰化物 | CN- | 0.01-0.2 | 0.005 | 1 |
| 11 | 氟化物 | F- | 1.0-10 | 0.5 | 1 |
| 12 | 砷化物 | As3+ | 0.2-8.0 | 0.2 | 1 |
| 13 | 化学需氧量 | CODCr | 40-500 | 40 | 1(4℃) |
| 14 | 挥发酚(高) | C6H5OH | 3.0-10 | 3.0 | 1(4℃) |
| 15 | 挥发酚(低) | C6H5OH | 0.1-3.0 | 0.1 | 1 |
| 16 | 铝离子 | Al3+ | 0.5-8.0 | 0.5 | 1 |
| 17 | 镉离子 | Cd2+ | 0.005-0.2 | 0.005 | 1(4℃) |
| 18 | 铜离子 | Cu2+ | 0.2-3.0 | 0.2 | 1(4℃) |
| 19 | 硫酸(高) | H2SO4 | 0.24-1.0(mol/L) | 0.01(mol/L) | 1 |
| 20 | 硫酸(低) | H2SO4 | 0.01-0.24(mol/L) | 0.01(mol/L) | 1 |
| 21 | PH-II | PH | 4.0-9.0 | 2 | |
| 22 | 磷酸盐 | PO4 3--P | 0.1-8.0 | 0.05 | 1 |
| 23 | 碳酸盐 | 1/2CO3 2- | 50-1200 | 30 | 1 |
| 24 | 六价铬 | Cr6+ | 0.05-3.0 | 0.05 | 1(4℃) |
| 25 | 高余氯 | ClO- | 1.0-10 | 0.5 | 1 |
| 26 | 低余氯 | ClO- | 0.03-1.5 | 0.03 | 1 |
| 27 | 二氧化氯 | ClO2 | 1.0-10 | 0.5 | 1 |
| 28 | 亚铁 | Fe2+ | 0.1-10 | 0.1 | 3 |
| 29 | 总铁 | Fe | 0.1-10 | 0.1 | 3 |
| 30 | 二价汞 | Hg2+ | 0.3-8.0 | 0.3 | 1 |
本水质多参数现场测试仪具有较高的测定精度和准确度，其测定值与实验室标准方法的测定值对照情况如下：
| 项目名称 | 序号 | 水质多参数现场测试仪(mg/L) | 分光光度法(mg/L) | 相对偏差(％) | ||
| 测定值 | 平均值 | 测定值 | 平均值 | |||
| 氨氮(NH3-N) | 1 | 20.0 | 20.1 | 21.2 | 21.3 | 5.63 |
| 2 | 20.0 | 21.4 | ||||
| 3 | 20.2 | 21.0 | ||||
| 4 | 20.0 | 21.0 | ||||
| 5 | 20.2 | 21.5 | ||||
| 6 | 20.2 | 21.4 | ||||
| 硝酸盐氮(NO3 --N) | 1 | 41.0 | 41.5 | 38.0 | 38.3 | 8.40 |
| 2 | 41.0 | 37.0 | ||||
| 3 | 42.0 | 37.8 | ||||
| 4 | 41.0 | 37.8 | ||||
| 5 | 42.0 | 39.1 | ||||
| 6 | 42.0 | 40.0 | ||||
| 亚硝酸盐氮(NO2 --N) | 1 | 3.0 | 3.0 | 3.12 | 3.13 | 4.15 |
| 2 | 3.0 | 3.12 | ||||
| 3 | 3.0 | 3.13 | ||||
| 4 | 3.0 | 3.09 | ||||
| 5 | 3.0 | 3.15 | ||||
| 6 | 3.0 | 3.16 | ||||
| 磷酸盐(PO4 3--P) | 1 | 0.80 | 0.80 | 0.77 | 0.76 | 5.26 |
| 2 | 0.81 | 0.76 | ||||
| 3 | 0.81 | 0.74 | ||||
| 4 | 0.80 | 0.76 | ||||
| 5 | 0.80 | 0.77 | ||||
| 6 | 0.80 | 0.78 | ||||
| 总铁(Fe) | 1 | 8.0 | 8.0 | 8.3 | 8.21 | 2.56 |
| 2 | 8.0 | 8.1 | ||||
| 3 | 8.0 | 8.3 | ||||
| 4 | 8.0 | 8.3 | ||||
| 5 | 8.0 | 8.2 | ||||
| 6 | 8.0 | 8.1 | ||||
| 氰化物(CN-) | 1 | 0.080 | 0.081 | 0.082 | 0.086 | 5.81 |
| 2 | 0.080 | 0.080 | ||||
| 3 | 0.084 | 0.092 | ||||
| 4 | 0.080 | 0.087 | ||||
| 5 | 0.080 | 0.084 | ||||
| 6 | 0.080 | 0.090 | ||||
| 硫化物(S2-) | 1 | 5.0 | 5.0 | 4.66 | 4.62 | 8.23 |
| 2 | 5.0 | 4.61 | ||||
| 3 | 5.0 | 4.52 | ||||
| 4 | 5.0 | 4.68 | ||||
| 5 | 5.0 | 4.58 | ||||
| 6 | 5.0 | 4.87 | ||||
| 二价汞(Hg2+) | 1 | 2.50 | 2.52 | 2.31 | 2.36 | 6.78 |
| 2 | 2.50 | 2.33 | ||||
| 3 | 2.55 | 2.42 | ||||
| 4 | 2.50 | 2.34 | ||||
| 5 | 2.50 | 2.34 | ||||
| 6 | 2.55 | 2.42 | ||||
| 砷化物(As3+) | 1 | 1.20 | 1.23 | 1.10 | 1.15 | 6.96 |
| 2 | 1.25 | 1.24 | ||||
| 3 | 1.25 | 1.13 | ||||
| 4 | 1.25 | 1.14 | ||||
| 5 | 1.20 | 1.09 | ||||
| 6 | 1.25 | 1.20 | ||||
| 六价铬(Cr6+) | 1 | 2.00 | 2.02 | 2.09 | 2.12 | 4.72 |
| 2 | 2.00 | 2.11 | ||||
| 3 | 2.05 | 2.15 |
| 4 | 2.00 | 2.10 | ||||
| 5 | 2.00 | 2.12 | ||||
| 6 | 2.05 | 2.16 | ||||
| 镉离子(Cd2+) | 1 | 0.075 | 0.076 | 0.083 | 0.083 | 8.43 |
| 2 | 0.078 | 0.082 | ||||
| 3 | 0.075 | 0.082 | ||||
| 4 | 0.075 | 0.083 | ||||
| 5 | 0.075 | 0.084 | ||||
| 6 | 0.075 | 0.082 | ||||
| 铝离子(Al3+) | 1 | 7.0 | 7.0 | 7.2 | 7.21 | 2.91 |
| 2 | 7.0 | 7.0 | ||||
| 3 | 7.0 | 7.2 | ||||
| 4 | 7.0 | 7.2 | ||||
| 5 | 7.0 | 7.3 | ||||
| 6 | 7.0 | 7.4 | ||||
| 挥发酚(C6H5OH) | 1 | 10 | 10 | 9.35 | 9.37 | 6.72 |
| 2 | 10 | 9.38 | ||||
| 3 | 10 | 9.36 | ||||
| 4 | 10 | 9.39 | ||||
| 5 | 10 | 9.32 | ||||
| 6 | 10 | 9.40 |
| 项目名称 | 序号 | 水质多参数现场测试仪(mg/L) | 滴定法(mg/L) | 相对偏差(％) | ||
| 测定值 | 平均值 | 测定值 | 平均值 | |||
| 高溶解氧(DO) | 1 | 8.1 | 8.15 | 8.83 | 8.90 | 8.43 |
| 2 | 8.3 | 8.93 | ||||
| 3 | 8.3 | 8.91 | ||||
| 4 | 8.0 | 8.92 | ||||
| 5 | 8.0 | 8.86 | ||||
| 6 | 8.2 | 8.92 | ||||
| 余氯(ClO-) | 1 | 0.80 | 0.82 | 0.77 | 0.76 | 7.89 |
| 2 | 0.85 | 0.76 | ||||
| 3 | 0.82 | 0.74 | ||||
| 4 | 0.80 | 0.76 | ||||
| 5 | 0.80 | 0.77 | ||||
| 6 | 0.83 | 0.78 | ||||
从以上数据可以看出，水质多参数现场测试仪具有很好的准确度和精密度，与标准方法的相对误差小于等于8.43％。
实施例二：参见图1～图3、图13、图15、图18、图20～图24，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：
本实施例用一个模数转换器24和一个微处理器来26代替实施例一中的带有模数转换的微处理器32；微处理器26含有单片机IC3，其型号为HT48R50A；模数转换器24含有芯片IC2，其型号为TLC2543。
单片机IC3的PB0-PB4口与液晶显示模块IC4的CSB、CSA、VO、RS和R/W口连接，其PC0-7口与液晶显示模块IC4的D0-D7口连接；单片机IC3的PD4-PD7、PA6和PA7口与键盘25连接；单片机IC3的PA0-PA4口与芯片IC2的EOC、SC、DU、DA和CS口连接；芯片IC2的AIN0-AIN2口与模块IC1的A0-A2口连接。
实际测试时，三基色色度传感器模块IC1输出的三路电压信号A0-A2首先进入芯片IC2的AIN0-AIN2口，经模数转换后变成数字信号，然后再进入单片机IC3，根据朗伯-比尔定律进行运算、处理和查表。
实施例三：参见图1～图3、图13、图16、图19、图20～图24，图中编号与实施例二相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：
本实施例在实施例二的基础上增加了数据存储器31、USB接口转换器30和时钟信号发生器29；数据存储器31含有芯片IC5，其型号为AT24C256；USB接口转换器30含有模块IC6，其型号为CH375；时钟信号发生器29含芯片IC7，其型号为DS1307；其中，数据存储器31用来存储测量的数据，USB接口转换器30用来和上位机通讯，时钟信号发生器29用来计时。
单片机IC3的PB0-PB4口与液晶显示模块IC4的CSB、CSA、VO、RS和R/W口连接，其PC0-7口与液晶显示模块IC4的D0-D7口连接；单片机IC3的PD4-PD7、PA6和PA7口与键盘25连接；单片机IC3的PA0-PA4口与芯片IC2的EOC、SC、DU、DA和CS口连接；单片机IC3的PB5和PB6口与芯片IC5的SDA和SCK口连接；单片机IC3的PB5、和PB6和PD0-3口与模块IC6的SDA、SCK和M0-3口连接；单片机IC3的PA5口与芯片IC7的SCL口连接；芯片IC2的AIN0-AIN2口与模块IC1的A0-A2口连接。
实际测试时，单片机IC3得出的各种参数不仅通过液晶显示模块IC4显示出来，还可存储在芯片IC5中，以备日后随时查看，而且单片机IC3还可通过模块IC6与上位机通讯，并通过芯片IC7计时，以备记录测试的时间，该水质多参数现场测试仪比实施例二中的水质多参数现场测试仪功能更强。
实施例四：参见图4～图6、图13、图14、图17、图20～图24，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：本实施例中采用的测试管固定装置不含定位器4，遮光罩5直接套装在固定座12上，固定座12的上端管口内壁处设置了一个弹性橡胶圈13，此弹性橡胶圈13与倒截锥形孔11结合保证了测试管22处于固定座12内腔的中心位置，固定座12管口外壁设有螺纹，可与防尘盖配合。
实施例五：参见图4～图6、图13、图15、图18、图20～图24，图中编号与实施例二相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：本实施例中采用的测试管固定装置不含定位器4，遮光罩5直接套装在固定座12上，固定座12的上端管口内壁处设置了一个弹性橡胶圈13，此弹性橡胶圈13与倒截锥形孔11结合保证了测试管22处于固定座12内腔的中心位置，固定座12管口外壁设有螺纹，可与防尘盖配合。
实施例六：参见图4～图6、图13、图16、图19、图20～图24，图中编号与实施例三相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：本实施例中采用的测试管固定装置不含定位器4，遮光罩5直接套装在固定座12上，固定座12的上端管口内壁处设置了一个弹性橡胶圈13，此弹性橡胶圈13与倒截锥形孔11结合保证了测试管22处于固定座12内腔的中心位置，固定座12管口外壁设有螺纹，可与防尘盖配合。
实施例七：参见图7～图9、图13、图14、图17、图20～图24，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
实施例八：参见图7～图9、图13、图15、图18、图20～图24，图中编号与实施例二相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
实施例九：参见图7～图9、图13、图16、图19、图20～图24，图中编号与实施例三相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
实施例十：参见图10～图12、图13、图14、图17、图20～图24，图中编号与实施例四相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
实施例十一：参见图10～图12、图13、图15、图18、图20～图24，图中编号与实施例五相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
实施例十二：参见图10～图12、图13、图16、图19、图20～图24，图中编号与实施例六相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：在本实施例的测试管固定装置中，水平通孔的一端2内部安装有一个凸透镜15，而且其所在外壁的出口处有一段台阶孔14；在本实施例的检测处理电路中，光线发射器21中的L1用白炽灯代替，它安装在台阶孔14中。
Claims (10)
1.一种测试管固定装置，含有固定座和遮光罩，其特征是：在所述固定座上端面的垂直方向开有安装测试管的垂直通孔，该垂直通孔的下端设有一段倒截锥形孔，所述垂直通孔的上端管口内壁设有弹性固定层或套装有定位器，在所述倒截锥形孔的上方并在所述垂直通孔的直径方向两边开有一个水平通孔，所述遮光罩套装在所述固定座上方。
2.根据权利要求1所述的测试管固定装置，其特征是：所述固定座通过一个定位器与遮光罩连接，所述定位器为一个空心柱体，其中间设有凸缘，所述定位器上端的中空圆柱的孔与所述固定座上的所述垂直通孔匹配，所述垂直通孔的上端有一段台阶孔，所述定位器下端的倒截锥形定位脚套装在所述台阶孔中，所述遮光罩套装在定位器的凸缘上端的中空圆柱上；所述固定座或者直接与所述遮光罩连接，所述弹性固定层为弹性橡胶圈。
3.根据权利要求1或2所述的测试管固定装置，其特征是：所述水平通孔在所述固定座两边各有一个出口，所述固定座外壁在所述出口处为垂直平面，所述水平通孔为圆形或方形通孔，所述水平通孔的上边沿在垂直方向的高度小于插入所述固定座中的所述测试管内液面的高度。
4.根据权利要求3所述的测试管固定装置，其特征是：所述倒截锥形定位脚的个数为三个或四个或五个或六个，所述中空圆柱外壁上含有螺纹，所述遮光罩内腔为圆柱形，在所述固定座的底部还安装有一个底盖，所述测试管固定装置的材质为黑色材质，所述水平通孔一端的内部安装有凸透镜，该端所述水平通孔所在外壁的出口处有一段台阶孔。
5.一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，所述检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、带有模数转换功能的微处理器、显示器和键盘，其特征是：所述光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，所述光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在所述固定座的所述水平通孔的另一端，所述三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，所述含有模数转换功能的微处理器通过其输入/输出口与所述显示器和所述键盘连接，所述含有模数转换功能的微处理器通过其模数转换输入口与所述光线接收器连接。
6.根据权利要求5所述的水质多参数现场测试仪，其特征是：所述滤波电容器的容值相同，各为1微法～220微法；所述含有模数转换功能的微处理器含有HT46系列或三菱3850系列单片机；所述显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；所述光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；所述白炽灯安装在所述水平通孔带有凸透镜的一端。
7.一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，所述检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、模数转换器、微处理器、显示器和键盘，其特征是：所述光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，所述光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在所述固定座的所述水平通孔的另一端，所述三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，而且它们的容值相同，所述微处理器通过其输入/输出口与所述显示器、所述模数转换器和所述键盘连接，所述模数转换器通过其模数转换输入口与所述光线接收器连接。
8.根据权利要求7所述的水质多参数现场测试仪，其特征是：所述滤波电容器的容值为1微法～220微法；所述微处理器含有HT48系列或MCS51系列或MC68HC08系列单片机；所述模数转换器含有型号为TLC2543或AD375或AD5210或AD571的芯片；所述显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；所述光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；所述白炽灯安装在所述水平通孔带有凸透镜的一端。
9.一种水质多参数现场测试仪，含有外壳、测试管固定装置和检测处理电路，所述检测处理电路含有可充电电源、光线发射器、光线接收器、模数转换器、微处理器、显示器、数据存储器、USB接口转换器、时钟信号发生器和键盘，其特征是：所述光线发射器含有一个白炽灯或LED白光发光管，它安装在固定座的水平通孔的一端，所述光线接收器含有一个三基色色度传感器模块，它的接收窗口安装在所述固定座的所述水平通孔的另一端，所述三基色色度传感器模块的三根输出信号和地之间分别接有一个滤波电容器，而且它们的容值相同，所述微处理器通过其输入/输出口与所述显示器、所述模数转换器、所述数据存储器、所述USB接口转换器、所述时钟信号发生器和所述键盘连接，所述模数转换器通过其模数转换输入口与所述光线接收器连接。
10.根据权利要求9所述的水质多参数现场测试仪，其特征是：所述滤波电容器的容值为1微法～220微法；所述微处理器含有HT48系列或MCS51系列或MC68HC08系列单片机；所述模数转换器含有型号为TLC2543或AD375或AD5210或AD571的芯片；所述显示器含有型号为JHD12864C或MDLS40466或MDLS20188的液晶显示模块；所述数据存储器含有型号为AT24C256或AT45DB011B或AT45DB321C的芯片；所述USB接口转换器含有型号为CH375或CH372的模块；所述时钟信号发生器含有型号为DS1307的芯片；所述光线接收器还可以由三基色色度接收探头和运放电路组成；所述白炽灯安装在所述水平通孔带有凸透镜的一端。
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