CN108760728A - 一种高效pH检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的高效pH检测装置，壳体上表面设置待测溶液检测孔和显示屏，壳体内部收纳腔安装段状pH试纸、主动轮、从动轮、定位轮、挡片、锥齿轮和检测模块，摄像头获取待测溶液滴加反应后的pH试纸呈现的图像后通过图像处理装置处理为数字信息，经处理器将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值，实现自动化比色并确定检测pH值；通过从动轮和主动轮快速实现段状pH试纸的切换，段状pH试纸通过防水连接段互相连接构成长条状pH试纸以便连续输送，同时又能够确保相邻两段pH试纸检测结果互不影响，操作简单，使用方便，能够快速读取pH值检测结果，检测精度高，适应自动化控制需求。

Description

一种高效pH检测装置

技术领域

本发明涉及一种高效pH检测装置。

背景技术

医药生产过程中需要对不同的溶液进行pH值检测，pH值检测结果的精确效果直接影响药品产品质量可靠性，而针对具有挥发性的溶液进行pH值检测时还需要快速准确读取pH值，以免检测结果产生偏差，影响药品的最终质量；现有技术中的pH值检测方法一般直接提取溶液滴在pH试纸上，然后通过人工对比颜色确定pH值，而pH试纸上相邻pH值对应的颜色较为接近，需要仔细辨别与检测结果最接近的颜色，快速读取pH值检测结果准确性不能可靠保证，特别是检测容易挥发的溶液时不能准确快速识别相应检测结果pH值，且人工操作反应时间长，不能适应自动化控制需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够快速读取pH值检测结果，检测精度高，适应自动化控制需求的高效pH检测装置。

本发明的高效pH检测装置，包括有壳体，其特征在于：壳体上表面设置有待测溶液检测孔，壳体内部中空构成收纳腔；收纳腔内底面设置有若干段状pH试纸，相邻段pH试纸首尾之间通过防水连接段互相连接构成长条状pH试纸，收纳腔两端设置有能够分别收放长条状pH试纸的主动轮、从动轮；主动轮连接有能够驱动主动轮旋转的驱动装置，和能够读取pH试纸图像、转换为颜色参数值信息并与预存储信息比对确定pH检测值的检测模块，壳体上表面的检测孔一侧设置有能够显示待测溶液pH值的显示屏；

检测模块包括有能够获取pH试纸上图像的图像获取装置、将图像转换为颜色参数值的图像处理装置、预设存储各pH值对应颜色参数值信息的存储器、和将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值的处理器；

壳体内腔靠近主动轮的位置安装有定位轮，定位轮底部压抵在pH试纸上并能够随pH试纸的移动而旋转，定位轮顶部设置有第一滑片，壳体内腔顶面与第一滑片相适应的位置设置有第二滑片，处理器连接有提醒装置，第一滑片、第二滑片经处理器与提醒装置构成回路；

主动轮中心设置有内锥齿轮，壳体内侧壁上与主动轮相对应的位置安装有能够与内锥齿轮互相啮合的锥齿轮，锥齿轮的安装轴穿过壳体侧壁伸出壳体外部并连接有旋钮，壳体内部位于待测溶液检测孔下方的位置设置有能够遮挡或露出待测溶液检测孔的挡片，挡片连接有L形连接杆，L形连接杆竖直段下端通过轴套套装在锥齿轮的安装轴上，L形连接杆的水平段中部通过销轴铰接在壳体上；

所述壳体侧壁上设置有轴承槽，安装轴通过轴承安装在轴承槽内并能够沿轴承槽前后移动；

所述壳体顶部设置有能够容纳挡片、L形连接杆并能够供挡片、L形连接杆绕销轴旋转的调节槽；

所述安装轴上位于轴套两端的位置设置有能够为轴套提供限位的轴肩；

所述待测溶液pH值为处理器通过对获取的颜色参数值与存储器内预设颜色参数值进行求方差获得的最小值；

所述颜色参数值为RGB或CMYK颜色参数之一；

所述防水连接段材料为PVC薄膜；

所述图像获取装置为摄像头，摄像头安装于壳体内腔顶面位于待测溶液检测孔一侧的位置上；

所述壳体内腔顶面位于待测溶液检测孔两侧的位置上都安装有摄像头；

所述处理器为MCU单片机；

所述提醒装置为蜂鸣器或声光报警器之一。

内圈连接至所述第一锥齿轮。

本发明的高效pH检测装置，摄像头获取待测溶液滴加反应后的pH试纸呈现的图像后通过图像处理装置处理为数字信息，经处理器将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值，实现自动化比色并确定检测pH值；通过从动轮和主动轮快速实现段状pH试纸的切换，段状pH试纸通过防水连接段互相连接构成长条状pH试纸以便连续输送，同时又能够确保相邻两段pH试纸检测结果互不影响，操作简单，使用方便，能够快速读取pH值检测结果，检测精度高，适应自动化控制需求。

附图说明

图1是本发明实施例的高效pH检测装置立体结构示意图；

图2是本发明实施例的高效pH检测装置平面结构示意图；

图3是图2的剖面示意图；

图4是图3的A处局部放大示意图；

图5是图3的B处局部放大示意图；

图6是本发明实施例高效pH检测装置的挡片至锥齿轮安装轴立体结构示意图；

图7是本发明实施例高效pH检测装置的挡片至锥齿轮安装轴平面结构示意图；

图8是本发明实施例高效pH检测装置原理示意图。

具体实施方式

如图所示，一种高效pH检测装置，包括有壳体10，壳体10上表面设置有待测溶液检测孔12，壳体10内部中空构成收纳腔14；收纳腔14内底面设置有若干段状pH试纸31，相邻段pH试纸31首尾之间通过防水连接段311互相连接构成长条状pH试纸，收纳腔14两端设置有能够分别收放长条状pH试纸的主动轮32、从动轮31；主动轮32连接有能够驱动主动轮32旋转的驱动装置，和能够读取pH试纸图像、转换为颜色参数值信息并与预存储信息比对确定pH检测值的检测模块，壳体10上表面的检测孔12一侧设置有能够显示待测溶液pH值的显示屏11。

检测模块包括有能够获取pH试纸上图像的图像获取装置、将图像转换为颜色参数值的图像处理装置、预设存储各pH值对应颜色参数值信息的存储器、和将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值的处理器。

壳体10内腔靠近主动轮的位置安装有定位轮40，定位轮40底部压抵在pH试纸31上并能够随pH试纸31的移动而旋转，定位轮40顶部设置有第一滑片41，壳体10内腔顶面与第一滑片41相适应的位置设置有第二滑片42，处理器连接有提醒装置，第一滑片41、第二滑片42经处理器与提醒装置构成回路；第一滑片41随定位轮40旋转至与第二滑片42接触后接通回路，处理器能够触发启动提醒装置提示pH试纸已对准检测位置。

主动轮32中心设置有内锥齿轮，壳体10内侧壁上与主动轮相对应的位置安装有能够与内锥齿轮互相啮合的锥齿轮23，锥齿轮23的安装轴穿过壳体10侧壁伸出壳体10外部并连接有旋钮20，壳体10内部位于待测溶液检测孔下方的位置设置有能够遮挡或露出待测溶液检测孔的挡片22，挡片22连接有L形连接杆21，L形连接杆21竖直段下端通过轴套套装在锥齿轮23的安装轴上，L形连接杆21的水平段中部通过销轴铰接在壳体10上。

壳体10侧壁上设置有轴承槽，安装轴通过轴承安装在轴承槽内并能够沿轴承槽前后移动。

壳体10顶部设置有能够容纳挡片22、L形连接杆21并能够供挡片22、L形连接杆21绕销轴旋转的调节槽13。

安装轴上位于轴套两端的位置设置有能够为轴套提供限位的轴肩，通过旋钮20拉动安装轴时能够通过轴肩带动L形连接杆21一起移动。

待测溶液pH值为处理器通过对获取的颜色参数值与存储器内预设颜色参数值进行求方差获得的最小值。

颜色参数值为RGB或CMYK颜色参数之一。

防水连接段311材料为PVC薄膜，连接可靠，并能够防止滴加待测溶液后的pH试纸段污染未使用的pH试纸段。

图像获取装置为摄像头50，摄像头50安装于壳体10内腔顶面位于待测溶液检测孔12一侧的位置上，直接对准待测溶液滴加反应后的pH试纸位置。

壳体内腔顶面位于待测溶液检测孔两侧的位置上都安装有摄像头，可以分别获取检测前后的pH试纸呈现的图像进行对比。

处理器为MCU单片机，计算速度快，计算结果准确，操作方便。

提醒装置为蜂鸣器或声光报警器之一，提示效果直观明显。

本发明的高效pH检测装置，摄像头获取待测溶液滴加反应后的pH试纸呈现的图像后通过图像处理装置处理为数字信息，经处理器将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值，实现自动化比色并确定检测pH值；通过从动轮和主动轮快速实现段状pH试纸的切换，段状pH试纸通过防水连接段互相连接构成长条状pH试纸以便连续输送，同时又能够确保相邻两段pH试纸检测结果互不影响，操作简单，使用方便，能够快速读取pH值检测结果，检测精度高，适应自动化控制需求。

具体技术方案：包括：壳体；pH试纸，其呈段状，相邻两段pH试纸通过防水的连接部相连接；从动轮，其可转动地设置在收纳腔内，pH试纸的一端绕设在从动轮上；主动轮，其可转动地设置在收纳腔内，pH试纸的另一端绕设在主动轮上；以及检测模块，其包括：图像获取装置，获取反应后的pH试纸的图像；图像处理装置，将获取到的图像转换成待对比的颜色参数值；存储器，存储各pH值对应的预设颜色参数值；处理器，获取转换后的颜色参数值并与预设颜色参数值进行比对，并确定pH值，本发明实现了自动化比色并确定pH值，操作简单，使用方便，通过连接部保证了pH试纸可以连贯输送又能保证相邻的两段pH试纸互不影响。

壳体，其上开设有入料口，其具有一收纳腔；

pH试纸，其呈段状，相邻两段pH试纸通过防水的连接部相连接；

从动轮，其可转动地设置在所述收纳腔内，pH试纸的一端绕设在从动轮上；

主动轮，其可转动地设置在所述收纳腔内，pH试纸的另一端绕设在主动轮上，主动轮连接有驱动装置；以及检测模块，其包括：

图像获取装置，用于获取反应后的pH试纸的图像；

图像处理装置，用于将获取到的图像转换成待对比的颜色参数值；

存储器，用于存储各pH值对应的预设颜色参数值；

处理器，用于获取转换后的颜色参数值并与预设颜色参数值进行比对，并确定pH值；

显示屏，用于显示pH值。

还包括定位装置和提醒装置，提醒装置电连接至处理器，定位装置包括可转动地设置在收纳腔内的定位轮、第一滑片和第二滑片，pH试纸抵靠在定位轮上，定位轮随pH试纸的移动而转动，第一滑片设置在所述定位轮上、第二滑片设置在收纳腔内，第一滑片与所述第二滑片相接触时，提醒装置报警。

提醒装置为蜂鸣器或声光报警器。

还包括调节装置，其包括旋钮、连接杆、用于封挡待测溶液检测孔的挡片和锥齿轮，壳体的侧壁上开设有用于容纳连接杆和挡片的调节槽，主动轮上开设有与锥齿轮相啮合的内锥齿轮，旋钮通过穿过壳体的侧壁的安装轴连接至锥齿轮，连接杆一端通过轴套可转动地套设在安装轴上、另一端连接至挡片，连接杆的中部铰接在壳体上。

壳体内开设有轴承槽，轴承槽内设置有轴承，旋钮上的连接轴穿过轴承的内圈连接至第一锥齿轮。

连接段为PVC薄膜。

图像获取装置为摄像头。

处理器为MCU单片机。

壳体上开设有用于收纳显示屏的显示槽，显示屏位于所述显示槽内。

下面结合附图，对具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图所示，本实施例提供的一种高效pH检测装置，包括：

壳体10，其上开设有入料口检测孔12，其具有一收纳腔14；

pH试纸31，其呈段状，相邻两段pH试纸31通过防水的连接部311相连接，连接部311采用PVC薄膜，可以防止试剂渗入相邻的pH试纸31段，从而影响实验精度；

从动轮30，其可转动地设置在所述收纳腔14内，pH试纸31的一端绕设在从动轮30上；

主动轮32，其可转动地设置在所述收纳腔14内，pH试纸31的另一端绕设在所述主动轮32上，主动轮32连接有驱动装置；以及

检测模块，其包括：

图像获取装置，用于获取反应后的pH试纸31的图像；

图像处理装置，用于将获取到的图像转换成待对比的颜色参数值，该颜色参数值可以为RGB或CMYK等颜色参数；

存储器，用于存储各pH值对应的预设颜色参数值，将不同pH值对应的颜色信息转化为相应的RGB或CMYK或其他颜色信息存放到存储器中；

处理器，用于获取转换后的颜色参数值并与预设颜色参数值进行比对，此处以RGB参数为例，将获取到的颜色参数值与预设颜色参数值进行求方差（RGB代表三原色的参数值），以方差最小的值确定与预设颜色参数值的对应信息，并根据该信息确定pH值，如获取到的颜色参数值与pH值为6的预设颜色参数值方差最小，则确定pH值为6；

显示屏11，用于显示pH值。

由于每段pH试纸31的长度一致，而随着实验次数的增加，主动轮32上由于pH试纸31的不断增加其直径也在逐渐增加，因此其需要将pH试纸31的中间部位对准入料口12所需转动主动轮32的次数也在不断变化，此时很难把握转动主动轮32的圈数，因此本发明还包括定位装置和提醒装置，所述提醒装置电连接至所述处理器，所述定位装置包括可转动地设置在所述收纳腔14内的定位轮40、第一滑片41和第二滑片42，所述pH试纸31抵靠在所述定位轮40上，所述定位轮40随所述pH试纸31的移动而转动，所述第一滑片41设置在所述定位轮40上、所述第二滑片42设置在所述收纳腔14内，所述第一滑片41与所述第二滑片42相接触时，所述提醒装置报警，定位轮40与pH试纸31相抵靠并依靠pH试纸31的移动而带动定位轮40转动，由此将pH试纸31移动的长度转换为定位轮40的圈数，当定位为转动至第一滑片41和第二滑片42接触时即通过处理器控制提醒装置报警，使用者即可确定此时pH试纸31的位置刚好，其中所述提醒装置为蜂鸣器或声光报警器。

为了防止入料口12落入其他杂物影响实验精度，同时为了方便使用，使入料口12的打开和实验进行可以同步，减少操作步骤，本发明还包括调节装置，其包括旋钮20、连杆21、用于封挡所述入料口12的挡片22和第一锥齿轮23，所述壳体10的侧壁上开设有用于容纳所述连杆21和所述挡片22的调节槽13，所述主动轮32上开设有与所述第一锥齿轮23相啮合的内锥齿轮，所述旋钮20通过穿过所述壳体10的侧壁的连接轴连接至所述第一锥齿轮23，所述连杆21一端可转动地套设在所述连接轴上、另一端连接至所述挡片22，所述连杆21的中部铰接在所述壳体10上，使用时向内推动旋钮20，带动第一锥齿轮23与主动轮32上的内锥齿轮相啮合，同时通过连杆21带动挡片22外移，使入料口12打开，使用完毕后，向外抽拉旋钮20，使第一锥齿轮23与主动轮32上的内锥齿轮相脱离，此时挡片22在连杆21的带动下遮挡入料口12，此时旋动旋钮20也不会带动pH试纸31移动。

进一步地，所述壳体10内开设有轴承槽，所述轴承槽内设置有轴承，所述旋钮20上的连接轴穿过所述轴承的内圈连接至所述第一锥齿轮23。

进一步地，所述图像获取装置为摄像头50。

进一步地，所述处理器为MCU单片机。

进一步地，所述壳体10上开设有用于收纳所述显示屏11的显示槽，所述显示屏11位于所述显示槽内。

本发明提供一种高效pH检测装置，通过摄像头50获取反应后的pH试纸31的图像并经图像处理装置处理成数字信息，实现了自动化比色并确定pH值，操作简单，使用方便，利用从动轮30和主动轮32可以方便地实现pH试纸31的切换，通过连接部311保证了pH试纸31可以连贯输送的情况下又能保证相邻的两段pH试纸31互不影响。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高效pH检测装置，包括有壳体，其特征在于：壳体上表面设置有待测溶液检测孔，壳体内部中空构成收纳腔；收纳腔内底面设置有若干段状pH试纸，相邻段pH试纸首尾之间通过防水连接段互相连接构成长条状pH试纸，收纳腔两端设置有能够分别收放长条状pH试纸的主动轮、从动轮；主动轮连接有能够驱动主动轮旋转的驱动装置，和能够读取pH试纸图像、转换为颜色参数值信息并与预存储信息比对确定pH检测值的检测模块，壳体上表面的检测孔一侧设置有能够显示待测溶液pH值的显示屏；

检测模块包括有能够获取pH试纸上图像的图像获取装置、将图像转换为颜色参数值的图像处理装置、预设存储各pH值对应颜色参数值信息的存储器、和将获取的颜色参数值与存储器内预设存储颜色参数值信息进行比对计算以确定待测溶液pH值的处理器；

壳体内腔靠近主动轮的位置安装有定位轮，定位轮底部压抵在pH试纸上并能够随pH试纸的移动而旋转，定位轮顶部设置有第一滑片，壳体内腔顶面与第一滑片相适应的位置设置有第二滑片，处理器连接有提醒装置，第一滑片、第二滑片经处理器与提醒装置构成回路；

主动轮中心设置有内锥齿轮，壳体内侧壁上与主动轮相对应的位置安装有能够与内锥齿轮互相啮合的锥齿轮，锥齿轮的安装轴穿过壳体侧壁伸出壳体外部并连接有旋钮，壳体内部位于待测溶液检测孔下方的位置设置有能够遮挡或露出待测溶液检测孔的挡片，挡片连接有L形连接杆，L形连接杆竖直段下端通过轴套套装在锥齿轮的安装轴上，L形连接杆的水平段中部通过销轴铰接在壳体上；

壳体侧壁上设置有轴承槽，安装轴通过轴承安装在轴承槽内并能够沿轴承槽前后移动；

壳体顶部设置有能够容纳挡片、L形连接杆并能够供挡片、L形连接杆绕销轴旋转的调节槽。

2.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述安装轴上位于轴套两端的位置设置有能够为轴套提供限位的轴肩。

3.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述待测溶液pH值为处理器通过对获取的颜色参数值与存储器内预设颜色参数值进行求方差获得的最小值。

4.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述颜色参数值为RGB或CMYK颜色参数之一。

5.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述防水连接段材料为PVC薄膜。

6.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述图像获取装置为摄像头，摄像头安装于壳体内腔顶面位于待测溶液检测孔一侧的位置上。

7.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述壳体内腔顶面位于待测溶液检测孔两侧的位置上都安装有摄像头。

8.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述处理器为MCU单片机。

9.根据权利要求1所述高效pH检测装置，其特征在于：所述提醒装置为蜂鸣器或声光报警器之一。