CN103267795B - 一种水体中的氟离子在线监测分析仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体中的氟离子在线监测分析仪及其检测方法，特征是通过对多岐板电磁阀组合模块、搅拌检测池模块、信号采集控制单元和参数设定控制与分析显示单元的设计与集成组装创新，实现了传感器信号获取、电磁阀控制、蠕动泵控制、搅拌装置控制、废液排放、结果分析计算和显示的自动化操作，自动完成高低氟标液的配制和多个步骤的测量工作，克服了现有检测中经常需要手工控制多台设备进行测量的状况，采用本发明的技术方案对现有的测试过程进行技术集成和模块化设计，实现了使非专业人员能够很容易通过仪器对水体中氟离子进行长期、连续、简便快速的在线监测，结果实时性高，试剂用量少，运行成本低。

Description

一种水体中的氟离子在线监测分析仪及其检测方法

技术领域

本发明属于环境保护检测技术领域，具体涉及水体中的氟离子在线监测分析仪及其检测方法。

背景技术

氟是与人体健康密切相关的微量元素之一，人体中的氟主要集中于骨骼、牙齿、指甲和毛发中。人体中氟的摄入量不足，容易引起龋齿；而摄入过多，又会引起氟斑牙，甚至氟骨症。人体内的氟大部分从每日饮用水中摄取，小部分从食物、空气中摄取。我国很多农村和贫困山区的氟中毒主要源于饮用水含氟量过高，因此，对饮用水中氟离子浓度进行安全检测十分重要，另外，由于氟化物在炼铝、玻璃、钢铁、磷肥、致冷剂和陶瓷等工业生产中的广泛应用，一些含氟废水、废气、粉尘等不合格处理及排放，对江河湖泊中的水环境产生很大污染，因此也需要对这些相关的工业废水及江河湖泊中水的氟含量进行实时监测。目前测氟主要采用氟离子选择电极法，如中国发明专利申请公开号CN101344504A所介绍的一种氟离子选择电极法,须使用的设备包括JB-1A型磁力搅拌器、雷磁ZD-2型电位滴定仪、PF-1型氟化镧单晶电极、217-01型饱和甘汞电极、雷磁E-201-C型pH复合电极、移液管和容量瓶等，通过人工配液加液，手动操作进行测试记录，事后人工推算整理，给出测试结果。虽然这类方法为实验室研究提供了量化、客观的基础数据，但在使用中也存在一些问题，主要体现在以下几点：

1）所用仪器多，各个仪器相对独立，需要单独操作，不能自动化进行，测试过程复杂，需要专业人员操作，人为误差多，测试试剂用量大；

2）不能满足对水体中氟离子进行连续、自动、简便快速的在线监测需求。

当前我国环境污染严重，饮用水安全亟需加强监测，迫切需要一套对水体中的氟离子能进行连续、自动、简便快速的在线监测分析仪器。

发明内容

本发明的目的是提供一种水体中的氟离子在线监测分析仪及其检测方法，以实现对水体中的氟离子进行长期、自动、简便快速的在线监测，结果实时性高，试剂用量少，运行成本低。

本发明的氟离子在线监测分析仪，其特征在于采取包括试剂架1、多岐板电磁阀组合模块2、蠕动泵3、搅拌检测池模块4、微型隔膜泵5、废液桶6、信号采集控制单元7以及参数设定控制与分析显示单元8在内的部件按下述方式组成：

所述多岐板电磁阀组合模块2由一块聚醚醚酮材料的多歧板和固定其上的四个电磁阀K1、K2、K3、K4组成；将试剂架1中的纯水试剂瓶A1、待测水试剂瓶A2、离子强度调节剂(简称TISAB)试剂瓶A3、氟标液试剂瓶A4分别通过耐腐蚀硬管与多岐板电磁阀组合模块2中各对应电磁阀K1、K2、K3、K4中的一端In1、In2、In3、In4连接，所述电磁阀K1、K2、K3、K4的另一端OI1、OI2、OI3、OI4连接至共通通道K；共通通道K的出口Out1与耐腐蚀硬管一端连接，耐腐蚀硬管另一端套在耐腐蚀软管一端内，耐腐蚀软管固定在蠕动泵3泵头的卡槽内，耐腐蚀软管的另一端塞入搅拌检测池模块4上盖A的进液孔E内；

所述搅拌检测池模块4，由检测池上盖A、固定在上盖A上的温度传感器B、固定在上盖A上的搅拌电机C、固定在搅拌电机C转轴上的搅拌浆F、固定在上盖A上的复合氟离子选择电极D、检测池罐体G组成，所述温度传感器B的传感敏感部位、搅拌电机C的搅拌桨F和复合氟离子选择电极D敏感检测端均伸入到检测池罐体G内的液面以下；检测池上盖A盖在检测池罐体G上，检测池罐体G底部圆柱状通孔通过耐腐蚀软管与微型隔膜泵5入口相连，微型隔膜泵5出口通过耐腐蚀软管连至废液桶6；

所述信号采集控制单元7由供电电源和控制电路构成，该控制电路具有温度传感器接口、复合氟离子电极接口、四路电磁阀控制接口、蠕动泵控制接口、搅拌电机控制接口、微型隔膜泵控制接口和通信接口；信号采集控制单元7通过温度传感器接口和温度传感器B连接，通过复合氟离子电极接口和复合氟离子选择电极D连接，通过四路电磁阀控制接口分别与四个电磁阀K1、K2、K3、K4连接，通过蠕动泵控制接口和蠕动泵3连接，通过搅拌电机控制接口和搅拌电机C连接，通过微型隔膜泵控制接口和微型隔膜泵5连接，通过通信接口和参数设定控制与分析显示单元8相连接；所述蠕动泵配合电磁阀通过正转完成一定量试剂进样功能，反转完成共通通道中多余试剂返送回至试剂瓶的功能；

所述参数设定控制与分析显示单元8，由GPRS无线模块和计算机组成，该单元通过USB通信接口与信号采集控制单元7进行信息交换，完成对信号采集控制单元7的参数配置，控制其测试的启动、停止，接收信号采集控制单元7传来的数据并进行分析和计算，显示出氟离子测试的浓度值，对测试数据和结果进行保存，完成长期监控数据的报表功能，分析被测试的水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示，并通过GPRS无线模块进行GPRS网络数据传输，同其他环境监测设备一道，构成环境综合监测网，通过网络平台实现数据共享及远程监控。

本发明的水体中氟离子在线监测分析仪的检测方法，在计算机的控制下，通过通信接口与信号采集控制单元进行信息交换，完成对信号采集控制单元的参数配置，并控制信号采集控制单元启动测试，信号采集控制单元接收到启动信号后，按照控制流程，完成对各种泵、电磁阀和电机的控制，获取温度传感器和复合氟离子电极的信号，计算机接收信号采集控制单元传来的数据并进行分析和计算，显示出水体中氟离子浓度的测试值，保存测试结果，分析被测水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示，以及控制信号采集控制单元停止测试；其特征在于信号采集控制单元的测试包括如下测量步骤：

1)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，按1:15:4的比例抽取氟标液、纯水、离子强度调节剂，配制由氟标液稀释20倍的含TISAB低浓度氟标液N毫升于搅拌检测池中，30≤N≤100，N为正整数，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

2)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，按5:3:2的比例抽取氟标液、纯水、离子强度调节剂，配制由氟标液稀释2倍的含TISAB高浓度氟标液N毫升于搅拌检测池中，30≤N≤100，N为正整数，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

3)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取N+5毫升纯水于搅拌检测池，30≤N≤100，N为正整数，搅拌清洗后排至废液桶；

4)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵按4:1的比例抽取待测水样(或稀释水样)及离子强度调节剂N（100≥N≥30，N为正整数）毫升于搅拌检测池中，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

5)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵抽取N+5毫升纯水于搅拌检测池，30≤N≤100，N为正整数，搅拌清洗后排至废液桶。

本发明通过对多岐板电磁阀组合模块、搅拌检测池模块、信号采集控制单元和参数设定控制与分析显示单元的设计与集成组装创新，实现了传感器信号获取、电磁阀控制、蠕动泵控制、搅拌装置控制、废液排放、结果分析计算和显示的自动化操作，克服了现有检测中经常需要手工控制多台设备进行测量的状况，采用本发明的技术方案对现有的测试过程进行技术集成和模块化设计，实现了非专业人员能够很容易通过仪器对水体中氟离子进行长期、连续、简便快速的在线监测，结果实时性高，试剂用量少，运行成本低。

附图说明

图1是氟离子在线监测分析仪总体构成示意图。

图2是信号采集控制单元电路原理框图。

图3是信号采集控制单元的程序流程图。

图4是参数设定控制与分析显示单元的程序流程图。

图5是系统组网扩展连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：一种水体中的氟离子在线监测分析仪

图1给出了本发明的氟离子在线监测分析仪总体构成示意图。

本实施例的水体中的氟离子在线监测分析仪，主要由试剂架1、多岐板电磁阀组合模块2、蠕动泵3、搅拌检测池模块4、微型隔膜泵5、废液桶6、信号采集控制单元7、参数设定控制与分析显示单元8、通过信号连接线和一些耐腐蚀软管、耐腐蚀硬管及耐腐蚀紧固件按下述方式组装而成：将试剂架1中的纯水试剂瓶A1、待测水试剂瓶A2、离子强度调节剂试剂瓶A3、氟标液试剂瓶A4中的试剂分别通过耐腐蚀硬管与多岐板电磁阀组合模块2中的相应电磁阀K1、K2、K3、K4中的一端In1、In2、In3、In4连接，接头处通过带螺纹的耐腐蚀紧固件将耐腐蚀硬管压固在电磁阀上的螺纹孔内，电磁阀镶嵌在多岐板上，电磁阀K1、K2、K3、K4的另一端OI1、OI2、OI3、OI4分别和多岐板电磁阀组合模块2中共通通道K直接连接在一起，多岐板电磁阀组合模块2的共通通道K的出口Out1与耐腐蚀硬管一端连接，耐腐蚀硬管另一端套在耐腐蚀软管一端内，耐腐蚀软管固定在蠕动泵3泵头的卡槽内，耐腐蚀软管的另一端塞入搅拌检测池模块4上盖A的进液孔E内，搅拌检测池模块4底部圆柱状通孔外表面套上耐腐蚀软管，耐腐蚀软管另一端套在微型隔膜泵5的输入端上，微型隔膜泵5的输出端外表面套上耐腐蚀软管，耐腐蚀软管的另一端通至废液桶6中，信号采集控制单元7通过2根信号线和温度传感器B连接，通过2根信号线和复合氟离子选择电极D连接，通过4组信号线（2根一组），分别与四个电磁阀K1、K2、K3、K4连接，通过5根信号线和蠕动泵3连接，通过2根信号线和搅拌电机C连接，通过2根信号线和微型隔膜泵5连接，通过4根信号线和参数设定控制与分析显示单元8连接；

本实施例中，该多岐板电磁阀组合模块2由一块聚醚醚酮材料加工成长宽高为120X36X18毫米的长方体，长方体上方加工四个入口OI1、OI2、OI3和OI4，长方体中部加工一根直线管道K和K的出口Out1，管道直径为2毫米，四个电磁阀K1、K2、K3和K4排成一直线通过螺母固定于长方体上面，形成一个组合体，纯水试剂瓶A1、待测水试剂瓶A2、离子强度调节剂试剂瓶A3、氟标液试剂瓶A4分别与电磁阀K1、K2、K3、K4中的一端In1、In2、In3、In4连接，电磁阀K1、K2、K3、K4的另一端OI1、OI2、OI3、OI4和多岐板共通通道K连接在一起，再经多岐板的共通通道K的出口Out1输出，所述纯水试剂瓶A1、待测水试剂瓶A2、离子强度调节剂试剂瓶A3、氟标液试剂瓶A4分别在四个电磁阀K1、K2、K3、K4和蠕动泵3的控制下，形成经由纯水试剂瓶A1、电磁阀K1至搅拌检测池模块中的检测池罐体G，经由待测水试剂瓶A2、电磁阀K2至搅拌检测池模块中的检测池罐体G，经由离子强度调节剂试剂瓶A3、电磁阀K3至搅拌检测池模块中的检测池罐体G，和经由氟标液试剂瓶A4、电磁阀K4至搅拌检测池模块中的检测池罐体G这样四条相互独立的液体流动通道，通过蠕动泵正转和反转完成通道内液体流动方向的控制，打开电磁阀，通过蠕动泵正转将相应试剂瓶中一定量的试剂抽至检测池罐体G中，并通过蠕动泵反转将管道中剩余的试剂送回原试剂瓶，停止转动，并关闭电磁阀，完成一次液体的抽取；

所述搅拌检测池模块4，由检测池上盖A、固定在上盖A上的温度传感器B、固定在上盖A上的搅拌电机C、固定在搅拌电机C上的搅拌浆F、固定在上盖A上的复合氟离子选择电极D、检测池罐体G组成，所述温度传感器B的传感敏感部位、搅拌电机C的搅拌桨F和复合氟离子选择电极D敏感检测端均伸入到检测池罐体G内的液面以下；检测池上盖A盖在检测池罐体G上，检测池罐体G底部圆柱状通孔通过耐腐蚀软管与微型隔膜泵5入口相连，微型隔膜泵5出口通过耐腐蚀软管连至废液桶6；

所述信号采集控制单元7由供电电源和控制电路构成，该控制电路具有温度传感器接口、复合氟离子电极接口、4路电磁阀控制接口、蠕动泵控制接口、搅拌电机控制接口、微型隔膜泵控制接口和通信接口；温度传感器接口通过2根一组的信号线和温度传感器B连接，复合氟离子电极接口通过2根一组的信号线和复合氟离子选择电极D连接，4路电磁阀控制接口通过2根一组的4组信号线分别与四个电磁阀K1、K2、K3、K4连接，蠕动泵控制接口通过5根一组的信号线和蠕动泵3连接，搅拌电机控制接口通过2根一组的信号线和搅拌电机C连接，微型隔膜泵控制接口通过2根一组的信号线和微型隔膜泵5连接，通信接口通过4根一组的信号线和计算机USB接口相连接；信号采集控制单元7在计算机设定与控制下，完成对泵阀的控制和信号的采集，并将获取的信号向上传输至计算机；其电路原理框图如附图2所示：来自温度传感器接口的信号经温度信号滤波、温度信号跟随、温度信号放大到达两路跟随输出电路中的一路，来自氟离子电极接口的信号经电极信号滤波、电极信号跟随、电极信号放大到达两路跟随输出电路中的另一路，两路跟随输出的信号再经两路滤波和两路AD采样电路，将信号传送至中央处理器，中央处理器通过通信接口将获取的信号向上传输，另外，中央处理器通过4路电磁阀控制接口控制电磁阀的开关、通过蠕动泵控制接口控制蠕动泵的正转反转与停止、通过搅拌电机控制接口控制检测池中溶液的搅拌、通过微型隔膜泵控制接口控制检测池中废液的排放；所述蠕动泵配合电磁阀通过正转完成一定量试剂进样功能，反转完成共通通道中多余试剂返送回至试剂瓶的功能；该信号采集控制单元7通电后，首先进行系统初始化，然后就等待计算机的设置命令，一旦设置完成，并接收到启动信号，则启动采集和处理，直到结束，其程序流程如附图3所示；

所述参数设定控制与分析显示单元8，由GPRS无线模块和计算机构成，计算机通过USB通信接口与信号采集控制单元7进行信息交换，完成对信号采集控制单元7的参数配置，控制其测试的启动、停止，接收信号采集控制单元7传来的数据并进行分析和计算，显示出氟离子测试的浓度值，对测试数据和结果进行保存，完成长期监控数据的报表功能，分析被测试的水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示，其上运行的程序流程如附图4所示：上电开始，计算机进行初始化，并启动网络监听线程，等待用户设置参数，完成后向信号采集控制单元发命令，启动USB接收数据线程，接收数据并分析计算，保存数据，并通过GPRS无线模块进行GPRS网络数据传输，移动基站接收数据，将数据通过因特网向监控中心传送，其系统组网扩展连接示意图如附图5所示。

实施例2使用实施例1中的氟离子在线监测分析仪检测水中氟离子的方法

(一)配制标准试剂：

1）配置氟标液：①称取经105℃干燥2h的氟化钠（NaF）0.2210g，溶解于纯水中，并稀释定容至100mL，储存于聚乙烯瓶中，得到1.0mg/mL氟化钠标准储备溶液100mL；

②吸取1.0mg/mL氟化纳标准储备溶液2.0mL于1000mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，得到2.0mg/L氟标液1000mL，并将其转入氟标液试剂瓶A4中备用。

2）配制离子强度调节剂（TISAB）：

称取59g氯化钠(NaCl)、3.48g柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·5H2O)和57mL冰乙酸(ρ₂₀=1.06g/mL)溶于纯水中，用氢氧化钠溶液调节pH为5.0～5.5后，用纯水稀释至1000mL，并将其转入试剂瓶A3中备用。

(二)运行计算机中的氟离子在线监测程序，设置定时检测的时间周期，点击启动测试，信号采集控制单元接收到启动命令。定时执行如下过程的测量步骤：

1)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取1.5mL氟标液，抽取纯水22.5mL，抽取离子强度调节剂6mL，配制0.1mg/L含TISAB氟标液30mL于搅拌检测池中，控制电机搅拌3分钟，测量此刻温度传感器的温度T1和氟离子电极的电位差信号V1，控制微型隔膜泵排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

2)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取15mL氟标液，抽取纯水9mL，抽取离子强度调节剂6mL，配制1.0mg/L含TISAB氟标液30mL于搅拌检测池中，控制电机搅拌3分钟，测量此刻温度传感器的温度T2和氟离子电极的电位差信号V2，控制微型隔膜泵排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

3)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取35mL纯水于搅拌检测池中，控制电机搅拌3分钟，清洗检测池，排出液体至废液桶；

4)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取待测水样6mL，抽取纯水18mL，抽取离子强度调节剂6mL，5倍稀释待测水样至30mL（其中含15mLTISAB)于搅拌检测池中，控制电机搅拌3分钟，测量此刻温度传感器的温度T3和氟离子电极的电位差信号V3，控制微型隔膜泵排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

5)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取35mL纯水于搅拌检测池中，控制电机搅拌3分钟，清洗检测池，排出液体至废液桶。

(三)运行在计算机中的氟离子在线监测程序接收到信号采集控制单元上传的数据之后，分析计算待测水样的氟离子浓度：

通过上述测量步骤1)、2)、4)中测量上传的氟离子选择电极的电位差数据和温度传感器的温度数据，通过数据处理，最后计算得出V1、V2、V3在等效温度下的电位差V11、V22、V33，由公式：C_F=5*10^{【(V33-V22)/(V22-V11)】}，计算出待测水样的氟离子浓度C_F，并显示出氟离子浓度的测量值，对测试数据和结果进行保存，完成长期监控数据的报表功能，分析被测试的水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示。

本发明通过对多岐板电磁阀组合模块、搅拌检测池模块、信号采集控制单元和参数设定控制与分析显示单元的设计与集成组装创新，实现了传感器信号获取、电磁阀控制、蠕动泵控制、搅拌装置控制、废液排放、结果分析计算和显示的自动化操作，自动完成高低氟标液的配制和多个步骤的测量工作，克服了现有检测中经常需要手工控制多台设备进行测量的状况，采用本发明的技术方案对现有的测试过程进行技术集成和模块化设计，实现了非专业人员能够很容易通过仪器对水体中氟离子进行长期、连续、简便快速的在线监测，结果实时性高，试剂用量少，运行成本低。

Claims (2)

1.一种氟离子在线监测分析仪，其特征在于采取包括试剂架(1)、多岐板电磁阀组合模块(2)、蠕动泵(3)、搅拌检测池模块(4)、微型隔膜泵(5)、废液桶(6)、信号采集控制单元(7)以及参数设定控制与分析显示单元(8)在内的部件，按下述方式组成：

所述多岐板电磁阀组合模块(2)由一块聚醚醚酮材料的多歧板和固定其上的四个电磁阀(K1、K2、K3、K4)组成；将试剂架(1)中的纯水试剂瓶(A1)、待测水试剂瓶(A2)、离子强度调节剂试剂瓶(A3)、氟标液试剂瓶(A4)分别通过耐腐蚀硬管与多岐板电磁阀组合模块(2)中各对应电磁阀(K1、K2、K3、K4)中的一端(In1、In2、In3、In4)连接，所述电磁阀(K1、K2、K3、K4)的另一端(OI 1、OI2、OI3、OI4)连接至共通通道(K)；共通通道(K)的出口(Out1)与耐腐蚀硬管一端连接，耐腐蚀硬管另一端套在耐腐蚀软管一端内，耐腐蚀软管固定在蠕动泵(3)泵头的卡槽内，耐腐蚀软管的另一端塞入搅拌检测池模块(4)上盖(A)的进液孔(E)内；

所述搅拌检测池模块(4)，由检测池上盖(A)、固定在上盖(A)上的温度传感器(B)、固定在上盖(A)上的搅拌电机(C)、固定在搅拌电机(C)转轴上的搅拌浆(F)、固定在上盖(A)上的复合氟离子选择电极(D)、检测池罐体(G)组成，所述温度传感器(B)的传感敏感部位、搅拌电机(C)的搅拌桨(F)和复合氟离子选择电极(D)敏感检测端均伸入到检测池罐体(G)内的液面以下；检测池上盖(A)盖在检测池罐体(G)上，检测池罐体(G)底部圆柱状通孔通过耐腐蚀软管与微型隔膜泵(5)入口相连，微型隔膜泵(5)出口通过耐腐蚀软管连至废液桶(6)；

所述信号采集控制单元(7)由供电电源和控制电路构成，该控制电路具有温度传感器接口、复合氟离子电极接口、四路电磁阀控制接口、蠕动泵控制接口、搅拌电机控制接口、微型隔膜泵控制接口和通信接口；信号采集控制单元(7)通过温度传感器接口和温度传感器(B)连接，通过复合氟离子电极接口和复合氟离子选择电极(D)连接，通过四路电磁阀控制接口分别与四个电磁阀(K1、K2、K3、K4)连接，通过蠕动泵控制接口和蠕动泵(3)连接，通过搅拌电机控制接口和搅拌电机(C)连接，通过微型隔膜泵控制接口和微型隔膜泵(5)连接，通过通信接口和参数设定控制与分析显示单元(8)相连接；所述蠕动泵配合电磁阀通过正转完成一定量试剂进样功能，反转完成共通通道中多余试剂返送回至试剂瓶的功能；

所述参数设定控制与分析显示单元(8)，由GPRS无线模块和计算机组成，该单元通过USB通信接口与信号采集控制单元(7)进行信息交换，完成对信号采集控制单元(7)的参数配置，控制其测试的启动、停止，接收信号采集控制单元(7)传来的数据并进行分析和计算，显示出氟离子测试的浓度值，对测试数据和结果进行保存，完成长期监控数据的报表功能，分析被测试的水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示，并通过GPRS无线模块进行GPRS网络数据传输，同其他环境监测设备一道，构成环境综合监测网，通过网络平台实现数据共享及远程监控。

2.一种基于权利要求1所述氟离子在线监测分析仪的检测方法，在计算机的控制下，通过通信接口与信号采集控制单元进行信息交换，完成对信号采集控制单元的参数配置，并控制信号采集控制单元启动测试，信号采集控制单元接收到启动信号后，按照控制流程，完成对各种泵、电磁阀和电机的控制，获取温度传感器和复合氟离子电极的信号，计算机接收信号采集控制单元传来的数据并进行分析和计算，显示出水体中氟离子浓度的测试值，保存测试结果，分析被测水体中氟离子浓度的变化趋势，给出水源污染预警提示，以及控制信号采集控制单元停止测试；其特征在于信号采集控制单元的测试包括如下测量步骤：

1)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，按1:15:4的比例抽取氟标液、纯水、离子强度调节剂，配制由氟标液稀释20倍的含离子强度调节剂低浓度氟标液N毫升于搅拌检测池中，30≤N≤100，N为正整数，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

2)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，按5:3:2的比例抽取氟标液、纯水、离子强度调节剂，配制由氟标液稀释2倍的含离子强度调节剂高浓度氟标液N毫升于搅拌检测池中，30≤N≤100，N为正整数，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

3)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵，抽取N+5毫升纯水于搅拌检测池，30≤N≤100，N为正整数，搅拌清洗后排至废液桶；

4)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵按4:1的比例抽取待测水样及离子强度调节剂N毫升于搅拌检测池中，其中100≥N≥30，N为正整数，搅拌测量，排出液体至废液桶，存储检测到的数据并上传至计算机；

5)信号采集控制单元控制电磁阀和蠕动泵抽取N+5毫升纯水于搅拌检测池，30≤N≤100，N为正整数，搅拌清洗后排至废液桶。