CN202204751U - 一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，属于检测装置。比重单元、浊度单元、颜色单元分别与主控单元数据连接。优点在于：结构新颖，待测液体少，速度快，精度高等优点的计量液体比重、浊度、颜色的检测装置，仪器测试所需样本少，速度快，结果准确，维护简单，免人工清洗。提高测试效率及结果的准确性，同时降低劳动强度。

Description

一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置

技术领域

本实用新型属于检测装置，尤其是指一种计量液体的检测装置。

背景技术

传统计量液体比重、浊度、颜色的装置，均为独立测量。

常见装置有：有手持式比重计，便携式浊度计，对于颜色的检测的装置有颜色分仪器，但大多临床测试，还是主要依靠目测。

手持式比重计：由用户向手持式比重计滴加样本，并以手持的姿势观察读数，以达到读取测值结果。其过程中不能产生气泡，且必须依靠日光或其它室内光源。

在线电子液体比重计：专利号：CN200920067483.1 ，包括待测溶液、浮子、拉力传感器、测量电路、A/D转换器、单片机系统、液晶显示屏，浮子挂在拉力传感器的下方，拉力传感器输出的电信号经测量电路进行检测放大处理之后送入A/D转换器转换后，再送入单片机系统，单片机系统将采集到的比重值实时显示在液晶显示屏上。虽然属于电子比重计，但该方法，使用的是浮子，必定需要足够量的待测溶液，且在使用过程中，必须等待溶液静止后，才能准确读数。待测溶液多，仪器体积大，速度慢，则是该产品的缺点。

便携式浊度计：由用户向样本杯加入一定量的样本，并放入浊度计，进行测量，等待一定的时间后，方可得到测量结果，其用时长，所需样本量大。

颜色目测法：方法简单，所需样本量适中，但目测法，存在人为主观因素，特别是在尿液样本中，无法正确区分浅橙色、浅黄色，仅能凭主观判断及相关的临床经验。

颜色分析仪：由用户向样本杯加入一定量的样本，并放入颜色分析仪，进行测量，等待一定的时间后，方可得到测量结果，其用时长，所需样本量大。

若要在正常的10ml的样本中，无法完成样本的比重、浊度、颜色的测量。若拥有足够待测样本的条件下，完成比重、浊度、颜色的测量需要用大量的时间进行测量和清洗工作，其工作量巨大，用时长。

发明内容

本实用新型提供一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，以解决现有装置比重、浊度及颜色分别测量，程序复杂、工作量大、用时长的问题。

本实用新型采取的技术方案是：比重单元、浊度单元、颜色单元分别与主控单元数据连接。

本实用新型中主控单元结构是：A/D转换模块、光源驱动模块、温度采集模块、通讯模块、颜色采集控制模块、电源模块与单片机数据连接，放大模块与A/D转换模块数据连接。

 本实用新型中比重单元的结构是：比重光学结构位于比重光源与比重光电位置传感器间，该比重光学结构由三棱镜与透镜构成。

本实用新型中浊度单元的结构是：浊度光学结构位于浊度光源与浊度光电传感器间，该浊度光学结构采用四棱镜一。

本实用新型中颜色单元的结构是：颜色光源与颜色传感器之间安装了颜色光学结构，该颜色光学结构包括四棱镜二，该四棱镜二的一面镀有反射镜。

本实用新型中光源驱动模块与比重光源电连接，比重光电位置传感器与放大模块数据连接。

本实用新型中光源驱动模块与浊度光源电连接，浊度光电传感器与放大模块数据连接。

本实用新型中光源驱动模块与颜色光源电连接，颜色传感器与颜色采集控制模块数据连接。

本实用新型的优点在于：结构新颖，待测液体少，速度快，精度高等优点的计量液体比重、浊度、颜色的检测装置，仪器测试所需样本少，速度快，结果准确，维护简单，免人工清洗。提高测试效率及结果的准确性，同时降低劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型主控单元与比重单元、浊度单元和颜色单元内部连接关系示意图；

图3是本实用新型比重单元2的结构示意图；

图4是本实用新型浊度单元3的结构示意图；

图5是本实用新型颜色单元4的结构示意图。

具体实施方式

比重单元2、浊度单元3、颜色单元4分别与主控单元1数据连接；该主控单元结构是：A/D转换模块103、光源驱动模块104、温度采集模块105、通讯模块106、颜色采集控制模块107、电源模块108与单片机101数据连接，放大模块102与A/D转换模块103数据连接； 比重单元2的结构是：比重光学结构位于比重光源201与比重光电位置传感器204间，该比重光学结构由三棱镜202与透镜203构成；浊度单元3的结构是：浊度光学结构位于浊度光源301与浊度光电传感器303间，该浊度光学结构采用四棱镜一302；颜色单元4的结构是：颜色光源401与颜色传感器404之间安装了颜色光学结构，该颜色光学结构包括四棱镜二402，该四棱镜二的一面镀有反射镜403；光源驱动模块104与比重光源201电连接，比重光电位置传感器204与放大模块102数据连接；光源驱动模块104与浊度光源301电连接，浊度光电传感器303与放大模块102数据连接；光源驱动模块104与颜色光源401电连接，颜色传感器404与颜色采集控制模块107数据连接。

本实用新型的工作方式

比重单元工作原理：由主控单元驱动比重光源、采用激光器，经光束准直、会聚处理后，照射在充满待测样本的三棱镜架上，由于液体的自身比重大小的关系，因此直射进入三棱镜的光束会产生一定角度的折射，光束再次被透镜会聚，最终照射在比重光电位置传感器，经比重光电位置传感器采集，并送入主控单元的放大模块，进行A/D转换及运算处理，最终得到当前待测样本的比重值。

在常规测试前，需要对比重功能进行校准，利用1.040比重标准液及蒸馏水、其比重为1.000进行校准，将会得到比重的线性关系。常规测试过程中，利用两个校准数据，当前测得的A/D值，通过线性参数标度变换公式，计算出当前样本的比重。比重测试的线性范围是1.000—1.053，其精度可达到±0.002以内。

线性参数标度变换公式：Ax=(Am-A0)(Nx-N0)/( Nm-N0)+A0

式中，Ax实际测量值；Am一次测量的上限；A0一次测量的下限； Nx测量值所对应的数字量；Nm上限所对应的数字量；N0下限所对应的数字量。

浊度单元工作原理：由主控单元驱动浊度光源、采用红外线激光器，避免了待测样本的颜色不一，导致一定的光通量被待测样本吸收，从而影响最终的采样数据的问题。红外线激光器经光束准直、会聚处理后，照射在充满待测样本的四棱镜上，由于液体的自身悬浮颗粒多少的关系，因此直射进入四棱镜的光束会产生漫反射，光束经过漫反射，最终由浊度光电传感器进行采集，并送入主控单元，进行A/D转换，及运算处理，最终得到当前待测样本的浊度值。

在常规测试前，需要对浊度功能进行校准，利用400NTU浊度标准液及蒸馏水、其浊度值为0NTU进行校准，将会得到浊度的线性关系。常规测试过程中，利用两个校准数据，当前测得的A/D值，通过线性参数标度变换公式，计算出当前样本的浊度。浊度测试的线性范围是0-1000NTU，其精度可达到±15%以内。

颜色单元工作原理：由主控单元驱动颜色光源：白色LED冷光源，照射在充灌待测样本的四棱镜上，将当前环境照亮。由于光源为白色LED冷光源，四棱镜中待测样本的颜色可以被真实的还原，并由四棱镜中的反射镜，反射至颜色传感器中，经颜色传感器采集处理、送入主控单元运算处理，最终得到当前待测样本的颜色数据。

颜色测试功能的校准，在外部其它装置对管路清洗完成后，且样本进入管路前，由装置自动完成校准，无需用户手工参与。

通讯功能：接收上位机指令，进行对样本测试等相关操作，并将所得数据及相关信息，转送至上位机。

温度采集功能：测试当前温度，并对当前测试的样本进行温度校正，达到弥补温度对样本测试带来的误差及影响。

Claims (8)

1.一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：比重单元、浊度单元、颜色单元分别与主控单元数据连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：该主控单元结构是：A/D转换模块、光源驱动模块、温度采集模块、通讯模块、颜色采集控制模块、电源模块与单片机数据连接，放大模块与A/D转换模块数据连接。

3.根据权利要求1所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：比重单元的结构是：比重光学结构位于比重光源与比重光电位置传感器间，该比重光学结构由三棱镜与透镜构成。

4.根据权利要求1所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：浊度单元的结构是：浊度光学结构位于浊度光源与浊度光电传感器间，该浊度光学结构采用四棱镜一。

5.根据权利要求1所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：颜色单元的结构是：颜色光源与颜色传感器之间安装了颜色光学结构，该颜色光学结构包括四棱镜二，该四棱镜二的一面镀有反射镜。

6.根据权利要求2所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：光源驱动模块与比重光源电连接，比重光电位置传感器与放大模块数据连接。

7.根据权利要求2所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：光源驱动模块与浊度光源电连接，浊度光电传感器与放大模块数据连接。

8.根据权利要求2所述的一种快速计量液体比重、浊度及颜色的检测装置，其特征在于：光源驱动模块与颜色光源电连接，颜色传感器与颜色采集控制模块数据连接。

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