CN200986527Y - 基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪。它包括光度比色法检测部分、数据处理部分，光度比色法检测部分的内部模块连接关系为：微处理器与光源驱动电路、电源、比色池、光电检测器、微处理器相接，微处理器与通信接口相接，数据处理部分的内部模块连接关系为：嵌入式系统分别与通信接口、存储器、USB接口、以太网接口、液晶触摸屏相接，通信接口与通信接口相接。本实用新型可增加有毒有害物质检测仪的使用范围，通常一个单位根据检测内容需要配备多台检测仪，采用本技术后可减少仪器配备数量，并可根据今后检测项目的增加升级系统，保护了设备投资。

Description

基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪，具体涉及一种用于检测食品、建材、电子产品等领域的有毒有害物质的快速检测仪，可检测食品中的违禁化学品(甲醛、硝酸盐、亚硝酸盐、二氧化硫)和农药残留(有机磷、氨基甲酸脂)，可检测电子产品中的有害重金属元素(铅、汞、镉、六价铬)。

背景技术

食品、农产品及建材的有害物质的残留等问题是关系到人民健康和国计民生的大事情。不仅有传统农业不适当使用化肥、农药造成农产品和食品的污染，而且近年来，向农产品和食品中过量加入食品添加剂和掺伪(如甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐和二氧化硫等)的案件常有发生。

许多电子产品由于功能、性能或生产技术的需要，仍含有大量如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬[Cr(VI)]等有毒有害物质或元素。这些含有毒有害物质或元素的电子信息产品在废弃之后，如处置不当，不仅会对环境造成污染，也会造成资源的浪费，近年来西方国家已通过立法禁止含有上述有毒有害物质的产品进口，形成了相应的技术壁垒。

但是由于食品、建材、电子产品中的有毒有害物质的检测速度慢，不但需要贵重仪器和专业实验人员，而且大都在实验室中进行，难以实现现场快速检测。所以准确、快速、便携和操作简便的现场检测仪器和设备是目前市场迫切需要的。

目前已有厂家开发和生产了一些相应的基于光度比色法的检测仪器，但是这些仪器功能单一，，一台仪器只能检测固定一种或数种有毒有害物质，这些仪器的功能和被检物质一一对应，相应的仪器只能检测相对应的物质，当需要检测新的或其他类型的有毒有害物质时必须重新购买相对应的仪器，增加了设备采购资金；同时随着被检物质数量的增加，仪器的管理和携带都是问题。

国标G/T5009.XXX-2003规定了209种食品安全所需检测的项目，而且随着农产品和食品生产的工业化新技术、新原料和新产品的采用，造成农产品和食品污染的有毒有害物质日趋增加，需检测的项目呈迅速扩充的态势，急需一种可升级的可随时增加被检物质的仪器。迄今为止，尚未见报道有被检物质种类、数量、内容可随时增加的有毒有害物质检测仪。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪。

它包括光度比色法检测部分、数据处理部分，光度比色法检测部分的内部模块连接关系为：微处理器与光源驱动电路、电源、比色池、光电检测器、微处理器相接，微处理器与通信接口相接。数据处理部分的内部模块连接关系为：嵌入式系统分别与通信接口、存储器、USB接口、以太网接口、液晶触摸屏相接。通信接口与通信接口相接。

所述的通信接口与通信接口相接是采用数字通讯的方式进行数据和命令传输。电源、比色池、光电检测器为2个以上。

本实用新型可增加有毒有害物质检测仪的使用范围，通常一个单位根据检测内容需要配备多台检测仪，采用本技术后可减少仪器配备数量，并可根据今后检测项目的增加升级系统，保护了设备投资。

附图说明

图1是基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪电路框图；

图2是基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪软件流程图。

具体实施方式

如图1所示，基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪包括光度比色法检测部分、数据处理部分，光度比色法检测部分的内部模块连接关系为：微处理器5与光源驱动电路4、电源1、比色池2、光电检测器3、微处理器5相接，微处理器与通信接口6相接，数据处理部分的内部模块连接关系为：嵌入式系统8分别与通信接口7、存储器9、USB接口11、以太网接口12、液晶触摸屏10相接，通信接口6与通信接口7相接。

所述的通信接口6与通信接口7相接是采用数字通讯的方式进行数据和命令传输。电源1、比色池2、光电检测器3为2个以上。

比色池光源1采用LED发光二极管，集成电路SN74LS145N(BCD码-10进制译码/驱动器)分时、分路驱动16路发光管。光电检测器3采用数字式一体化集成电路TSL230B，数字脉冲输出形式，所有的检测器的输出端(OC门)连接在一起形成数据总线，经集成电路SN74HC138N(三输入八输出译码器)接各检测器的使能端进行选通。

光度比色法检测部分微处理器5采用ATMEL公司的AT89C52 8位Flash型单片机，通过P0口和P1口与发光管驱动电路和光电检测器3选通电路进行连接，可控制某一路光源点亮或关闭，选通某一路光电检测器读取数据。检测数据暂存在具有I²C总线的EEPROM存储器24LC512中，与数据处理部分的通讯采用美信公司的通讯集成电路MAX232。

数据处理部分的嵌入式系统8采用ARM9系列嵌入式低功耗CPU为核心(主频400MHz)，液晶触摸屏10为6.4英寸高亮度TFT液晶显示屏(分辨率640×480)，四线电阻式触摸屏(分辨率1024×1024)，存储器9：64M SDRAM，接口：1×RS-232，1×RS-485(RS-232/422拨码可选)，2×USB，1×LAN，安装Windows CE.net(中文版)操作系统。

基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪中，所述数据处理部分采用嵌入式操作系统，如运行windows CE操作系统等，并运行相应的检测仪数据分析管理程序，该程序支持检测数据库更新，更新的内容包括：被测物质的试剂标准曲线；被测物质的测试流程、测试动作；操作菜单和报表。

上述基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪中，所述数据处理部分的数据更新采用以太网(Internet)、U盘、存储卡方式。

上述基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪中，所述数据处理部分的测试报告可通过USB口连接标准打印机，打印标准格式的测试报告，可将测试数据通过U盘、以太网、GPRS网上传到管理系统。

其工作过程如下：

在液晶触摸屏10上设置好样品测试的种类和步骤，将经显色处理的被测样品试管放入比色池2内，光源1发出一束特定波长的可见光，光束经过被测样品试管照射到光电检测器3上，光电检测器3输出一个正比于入射光强度的脉冲信号，微处理器5接收到该脉冲信号后，将该信号根据通讯规约进行编码，并将编码通过通讯接口传输到数据处理部分。

由于被测样品经显色处理后在比色池中的吸光度(透过率)和被测物质的浓度的呈一定的数学关系，当数据处理部分通过通讯接口7接收到检测部分传送过来的光强信号，嵌入式系统8的程序对该光强信号进行识别和处理，并和存储器9内的被测物质浓度-吸光度(透过率)数据库进行比对，经计算得出被测样品物质的浓度，在液晶触摸屏10上进行显示，把测试结果存入测试结果数据库，供后台进行检测数据打印输出或通过USB接口11、以太网接口12上传到管理系统。

每一种被测物质对应于一套测试步骤和标准曲线，当出现新的检测项目(被测物质)时，嵌入式系统8的程序可手动或自动从USB接口11(U盘)、以太网接口12(Internet)下载新的测试步骤和标准曲线数据库，嵌入式系统8的程序可自行生成新的测试菜单和测试设置界面，供用户测试新的有毒有害物质种类。

Claims (3)

1.一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪，其特征在于，它包括光度比色法检测部分、数据处理部分，光度比色法检测部分的内部模块连接关系为：微处理器(5)与光源驱动电路(4)、电源(1)、比色池(2)、光电检测器(3)、微处理器(5)相接，微处理器与通信接口(6)相接，数据处理部分的内部模块连接关系为：嵌入式系统(8)分别与通信接口(7)、存储器(9)、USB接口(11)、以太网接口(12)、液晶触摸屏(10)相接，通信接口(6)与通信接口(7)相接。

2.根据权利要求书1所述的一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪，其特征在于：所述的通信接口(6)与通信接口(7)相接是采用数字通讯的方式进行数据和命令传输。

3.根据权利要求书1所述的一种基于比色法的可扩充检测种类有毒有害物质检测仪，其特征在于：所述的电源(1)、比色池(2)、光电检测器(3)为2个以上。

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