CN107796811B - 一种多参数水质监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多参数水质监测仪，包括箱体(1)，所述箱体内安装原液泵(29)、和第二蚂蚁管(21)。所述原液泵(29)依次通过第一蚂蚁管(9)、第二硅胶管(13)连接有二进一出的比色管(15)。第二蚂蚁管一侧安装有主控板(18)，所述第二蚂蚁管另一侧安装有阀控制板(19)和泵控制板(20)。该水质监测仪可以进行多种重金属离子组分参数一次检测，操作简单明了，避免人员被检测液体和化学试剂直接伤害，该装置采取了智能化处理，通完成，检测结束后可以在电容显示屏上大屏上选择查看结果。

Description

一种多参数水质监测仪

技术领域

本发明涉及一种水质监测仪，具体为一种多参数水质监测仪，属于水质监测技术领域。

背景技术

目前检测地下水重金属离子组分的方式基本分为两种：一种为采用人工现场化学试剂滴定的方式，但是，一般而言，检测现场环境比较复杂，而检测的化学试剂在现场调配时很不方便，很多试剂对人体是有危害的，沾染在皮肤上需要大量清水来冲洗，而现场条件不具备，从而导致化学试剂的使用可能会对使用人员的安全造成危害，且反应后的废液处理不当，可能会造成二次危害；另外一种为现场取样，具体而言是将现场样品送至实验室中，并由环保资质的专业人员进行检验，这种方式操作起来非常麻烦，且检测费用昂贵。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多参数水质监测仪，该多参数水质监测仪能够测量水质中的重金离子定性检测，且均通过仪表自动完成。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种多参数水质监测仪，包括箱体，其特所述箱体内安装有能够抽取外界待检测水样的原液泵；所述原液泵依次通过第一蚂蚁管、第二硅胶管连接有二进一出的比色管；

所述比色管一侧安装有与其连接的色标传感器，所述色标传感器一侧安装有比色剂管和蠕动泵，所述蠕动泵通过第一硅胶管与比色剂管相通，所述蠕动泵通过第一硅胶管与比色管相通；

所述比色管通过第二硅胶管与单向电磁阀连接，所述单向电磁阀下端依次连接有第二硅胶管和第二蚂蚁管；

所述第二蚂蚁管通过第二硅胶管与相互配合的外丝宝塔接头和内丝宝塔接头连接；

所述第二蚂蚁管一侧安装有主控板，所述第二蚂蚁管另一侧安装有阀控制板和泵控制板。

优选的，所述箱体内安装有上主板、中主板和下主板，其中，所述第一蚂蚁管和第二蚂蚁管以所述中主板对称分布。

优选的，还包括与所述中主板相互垂直的第二隔板，所述第二隔板两侧均有主固定螺杆和上中板固定杆。

优选的，所述内丝宝塔接头一端通过第二硅胶板连接带滤网的滤头。

优选的，所述原液泵通过第二硅胶管与所述外丝宝塔接头和内丝宝塔接头相通。

一种用于多参数水质监测仪的监测系统，所述监测系统包括主控制板、阀控制板和泵控制板；

其中，所述主控制板包括微处理模块和传感器模块，所述微处理模块能够将所述传感器模块所得数据显示于位于箱体外的电容触摸屏上，所述微处理模块连接有打印机；

所述微处理模块能够输出高低电平信号给所述阀控制板和泵控制板；

所述阀控制板包括第二驱动模块，所述第二驱动模块能够控制电磁阀的开启与关闭，并且所述第二驱动模块能够控制原液泵；

所述泵控制板包括第一驱动模块，所述第一驱动模块能够控制蠕动泵的开启与关闭。

进一步，还包括开关机模块，所述开关机模块连接有电源模块，所述电源模块并联连接第一驱动模块、微处理模块和电容触摸屏。

进一步，所述电源模块包括位于箱体内的电池，以及位于箱体外壁上的电源充电口。

进一步，所述电池一侧设置开关机模块，所述开关机模块包括能够控制电池通电和断开的开关。

进一步，所述传感器模块包括铅传感器，六价铬传感器，镉传感器，镍传感器，锌传感器和汞传感器；所述电磁阀和蠕动泵的数量与传感器模块中传感器的数量相匹配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)该水质监测仪可以进行多种重金属离子组分参数一次检测，试剂管中分别装有所需检测离子的对应的比色剂，各种比色剂分别的独立的输入各自的比色管中，各个比色传感器并行的独立的读取各个比色管中颜色的变化，进而可达到对多种所需检测离子组分参数一次检测的要求；

2)操作简单明了，避免人员被检测液体和化学试剂直接伤害，进行检测时只需将仪器的采样管口置于待检测水样中，打开电源开关，点击开始检测，仪器便可自动进行取样，分析结果，操作简单明了，避免人员被被检测液体和化学试剂直接伤害。

3)该装置采取了智能化处理，通完成，检测结束后可以在电容显示屏上大屏上选择查看结果，并可以将结果通过打印机直接打印出来。箱子采轻便铝合金外壳，具有很好的防腐、防潮、放高温的性能，可能适应各种环境、在各种工况下工作。

附图说明

图1为本发明箱体俯视图；

图2为本发明中图1的A-A剖视图；

图3为为本发明中图1的B-B剖视图；

图4为本发明中的中主板的俯视图；

图5为本发明的上主板、中主板和下主板的安装结构示意图；

图6为本发明的中的下主板的俯视图；

图7为本发明系统的整体示意图；

图8为本发明的工作流程图；

图9为本发明的自清洁流程图；

图中：1、箱体，2、电源，3、开关，4、打印机，5、电容触摸屏，6、面板，7、蠕动泵，8、第一硅胶管，9、第一蚂蚁管，10、比色剂管，11、第一隔板，12、单向电磁阀，13、第二硅胶管，14、过滤头，15、比色管，16、色标传感器，17、第二隔板，18、主控板，19、阀控制板，20、泵控制板，21、第二蚂蚁管，22、U型管夹，23、外丝宝塔接头，24、内丝宝塔接头，25、上主板，26、下主板，27、下主板，28、电池，29、原液泵，30、第三隔板，31、主固定螺杆，32、上中板固定杆，33、第四隔板，34、调压板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2和图4所示：一种多参数水质监测仪，包括箱体1，在箱体1内安装有上主板25、中主板26和下主板27。同时，在箱体1内也安装有与上主板25、中主板26和下主板27相互垂直的第一隔板11和第二隔板17。在第一隔板11和第二隔板17两侧对称安装有主固定螺杆31和上中板固定杆32。通过主固定螺杆31和上中板固定杆32，能够将上主板25、中主板26和下主板27固定于箱体内，并且将箱体分成格子布局。

如图5和图6所示，在第一隔板11两端端安装有对称式的第四隔板33，所述第一隔板11两侧安装有对称式的第三隔板30。在所述下主板27一侧安装有能够调整的调压板34。

如图1和图2所示，在第一隔板11处安装有原液泵29，原液泵29能够抽取外界待检测的水样。在第一隔板11两侧对称分布有比色管15、第一蚂蚁管9、第一硅胶管8、第二硅胶管13、色标传感器16和比色剂管10。

所述原液泵29依次通过第一蚂蚁管9、第二硅胶管13与二进一出的比色管15连接。所述比色管15一侧安装有与相对应的比色管相匹配的色标传感器16，所述色标传感器16一侧安装有比色剂管10和蠕动泵7。所述蠕动泵7通过第一硅胶管8与比色剂管10相通，所述蠕动泵7通过第一硅胶管8与比色管15相通。

在第二隔板17两侧，所述比色管15通过第二硅胶管13与单向电磁阀12连接，所述单向电磁阀12下端依次连接有第二硅胶管13和第二蚂蚁管21，所述第二蚂蚁管21通过第二硅胶管13与相互配合的外丝宝塔接头23和内丝宝塔接头24连接。在第二蚂蚁管21处设置有具有支撑和固定作用的U型管夹。

如图2所示：在所述第二隔板左侧安装有主控板18，在所述第二隔板右侧安装有阀控制板19和泵控制板20。所述主控板18能够输出高低电平信号给阀控制板19和泵控制板20，进而通过控制主控板18，能够控制原液泵29的开启与关闭。

如图3所示：所述内丝宝塔接头24一端通过第二硅胶板13连接带滤网的滤头14，通过带有滤网的滤头14，能够排除检测后的水，所述原液泵2通过第二硅胶管13与所述外丝宝塔接头23和内丝宝塔接头24相通。

如图7所示：一种用于多参数水质监测仪的监测系统，所述监测系统包括主控制板18、阀控制板19和泵控制板20；

其中，所述主控制板18包括微处理模块和传感器模块，所述微处理模块能够将所述传感器模块所得数据显示于位于箱体1外的电容触摸屏5上，电容触摸屏5安装在面板6上，所述微处理模块连接有打印机4。

所述微处理模块包括微处理器(STM32F103)，其将颜色的RGB值与已标定的浓度的RGB对比确定各个离子在液体中所含的浓度。所述传感器模块包括六个外接传感器(TCS230)，分布为铅传感器，六价铬传感器，镉传感器，镍传感器，锌传感器和汞传感器，通过六个传感器得到六路测量数据，将采集到的各自的颜色的RGB值传输到微处理器。电磁阀和蠕动泵的数量与传感器模块中传感器的数量相匹配。

如图1所示：微处理器还有时刻监视锂电池的电量。电源模块包括位于箱体1内的电池28，以及位于箱体1外壁上的电源充电口2。在仪器的电源的正负极之间设计了一个由R、C组成的分压电路，将电压分压到单片机可监测的量程范围，再由单片机内部的ADC来采集电源当前的电量，并显示在触摸显示屏上。

控制LCD的触摸显示屏的显示。LCD触摸屏驱动电路设计该电路由触摸屏、微处理器及、电源稳压模块LM1117-5.0及其外围电路组成，稳压模块为触摸屏的工作提供电源，未处理器与触摸屏之间采用串行通讯，来控制触摸屏的操作与显示。

存储必要的内部信息。使用微处理器模块内部自带有的EEPROM单元将重要信息存储在里面。

所述泵控制板20包括第一驱动模块，所述第一驱动模块能够控制蠕动泵的开启与关闭控制蠕动泵的开、停。第一驱动模块由微处理器(STM32F103)、电源稳压模块(LM2596S)、光耦、大功率MOS管、保护二极管组成，微处理器通过高低电平的变换来实现光耦的开关，进而控制MOS管的开断来达到泵开、停的目的。

所述阀控制板19包括第二驱动模块，所述第二驱动模块能够控制电磁阀的开启与关闭，并且所述第二驱动模块能够控制原液泵29控制电磁阀的开、停。第二驱动模块由微处理器(STM32F103)、电源稳压模块(LM2596S)、光耦、大功率MOS管、保护二极管组成，微处理器通过高低电平的变换来实现光耦的开关，进而控制MOS管的开断来达到电磁阀开、停的目的。

控制打印机打印检测结果。该电路由打印机、微处理器及、电源稳压模块LM2596S及其外围电路组成，稳压模块为打印机的工作提供电源，未处理器与打印机之间采用串行通讯，来控制打印机的打印。

所述开关机模块连接有电源模块，所述电源模块并联连接第一驱动模块、微处理模块和电容触摸屏。电源模块采用锂电充电保护电路、spx3819M5-L-5、spx3819M5-L-3.3相结合组成，为主机各个模块的正常工作提供一个稳定的电压。

如图8所示：该图本多参数水质监测仪的工作流程图。工作开始后，通过开关开始，显示默认的硬件连接正常，并显示提示标定色标，进行标定，原液泵抽取待检测液体进入比色管，用蠕动泵并行吸入所需检测的重金属离子的检测试剂到反应管中，设置检测参数，开始检测，然后在MCU内与指标显色值进行对比，进而定性分出水质中的重金属离子的组分。并提示有自清洁，如图9所示。通过控制板的作用，通过原液泵抽水及延时，从而完成清洁。在此过程中，显示屏中会读取色标，生成浓度，并保存，在触摸显示屏上显示结果，并提示打印，打印完成后，通过控制板关闭电磁阀，完成检测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种多参数水质监测仪，包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）内安装有能够抽取外界待检测水样的原液泵（29）；所述原液泵（29）依次通过第一蚂蚁管（9）、第二硅胶管（13）连接有二进一出的比色管（15）；

所述比色管（15）一侧安装有与其连接的色标传感器（16），所述色标传感器（16）一侧安装有比色剂管（10）和蠕动泵（7），所述蠕动泵（7）通过第一硅胶管（8）与比色剂管（10）相通，所述蠕动泵（7）通过第一硅胶管（8）与比色管（15）相通；

所述比色管（15）通过第二硅胶管（13）与单向电磁阀（12）连接，所述单向电磁阀（12）下端依次连接有第二硅胶管（13）和第二蚂蚁管（21）；

所述第二蚂蚁管（21）通过第二硅胶管（13）与相互配合的外丝宝塔接头（23）和内丝宝塔接头（24）连接；

所述第二蚂蚁管（21）一侧安装有主控板（18），所述第二蚂蚁管（21）另一侧安装有阀控制板（19）和泵控制板（20）；所述箱体（1）内安装有上主板（25）、中主板（26）和下主板（27），其中，所述第一蚂蚁管（9）和第二蚂蚁管（21）以所述中主板（26）对称分布；

还包括与所述中主板（26）相互垂直的第二隔板（17），所述第二隔板（17）两侧均有主固定螺杆（31）和上中板固定杆（32）；所述内丝宝塔接头（24）一端通过第二硅胶管（13）连接带滤网的滤头（14）；所述原液泵（29）通过第二硅胶管（13）与所述外丝宝塔接头（23）和内丝宝塔接头（24）相通。

2.一种用于权利要求1所述的多参数水质监测仪的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括主控板（18）、阀控制板（19）和泵控制板（20）；

其中，所述主控板（18）包括微处理模块和传感器模块，所述微处理模块能够将所述传感器模块所得数据显示于位于箱体（1）外的电容触摸屏（5）上，所述微处理模块连接有打印机（4）；

所述微处理模块能够输出高低电平信号给所述阀控制板（19）和泵控制板（20）；

所述阀控制板（19）包括第二驱动模块，所述第二驱动模块能够控制电磁阀的开启与关闭，并且所述第二驱动模块能够控制原液泵（29）；

所述泵控制板（20）包括第一驱动模块，所述第一驱动模块能够控制蠕动泵的开启与关闭；

还包括开关机模块，所述开关机模块连接有电源模块，所述电源模块并联连接第一驱动模块、微处理模块和电容触摸屏；

所述电源模块包括位于箱体（1）内的电池（28），以及位于箱体（1）外壁上的电源充电口（2）；所述电池（28）一侧设置开关机模块，所述开关机模块包括能够控制电池通电和断开的开关（3）；所述传感器模块包括铅传感器，六价铬传感器，镉传感器，镍传感器，锌传感器和汞传感器；所述电磁阀和蠕动泵的数量与传感器模块中传感器的数量相匹配。