一種雙透式液體檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種雙透式液體檢測裝置，它涉及一種液體檢測裝置。本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有檢測儀器只能檢測單一液體，液體顏色不均勻時，造成檢測結果不準確的問題。本實用新型的三棱鏡包括光線出入面和兩個反射面，遮光板圍合成一端敞口另一端封閉的遮光區(qū)域，白平衡板和兩個白光光源置于遮光區(qū)域外，白平衡板安裝在遮光區(qū)域敞口端，兩個白光光源對稱的置于遮光區(qū)域的兩側，兩個白光光源的連線與白平衡板平行；顏色傳感器、比色皿、三棱鏡置于遮光區(qū)域內，白平衡板、顏色傳感器、比色皿和三棱鏡依次順序布置，三棱鏡的光線出入面與白平衡板平行。本實用新型體積小，結構簡單，檢測結果更為精確。
【專利說明】一種雙透式液體檢測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液體檢測裝置，具體涉及一種雙透式液體檢測裝置，屬于液體檢測【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前我國針對液體安全性的檢測，不同的液體有不同的國家標準。在針對白酒、水質和醬油檢測方面，標準方法是采用化學指示劑滴定法進行檢測。
[0003]目前白酒中甲醇的測定多采用光化學分析法(紫外一可見光分光光度法)，該方法為國標(GB/T 5009.48-1996)所規(guī)定的方法。其原理是甲醇在磷酸溶液中，被高錳酸鉀氧化為甲醛，再與無色的亞硫酸品紅作用生成藍紫色化合物，與標準系列比較定量。市場上基于這種檢測方法的具有代表性的設備為722型可見光分光光度計，該設備基于物質對光選擇性吸收來測定物質組分的含量(可為甲醇)。該設備適用于固定波長范圍的光譜的檢測。按照國家標準的規(guī)定，使用該種檢測方法對白酒進行檢測需要氧化時間8min，準備時間長，不宜操作。
[0004]對于水質PH值的測定和水中總硬度的測定，常規(guī)的檢測方法為化學滴定法。目前市場上熱銷的快速檢測水質的儀器主要為TDS水質測試筆。它是一種簡易便攜式水質測試工具，用來測試水的TDS值(Total Dissolved Solids的縮寫，中文譯名為溶解性總固體)或水的電導率，以判斷水的純凈或污染程度。同時兼有測試水溫和環(huán)境溫度的功能。TDS水質測試筆的工作原理是電導率測試表。它們通過在兩個或多個電極之間施加電壓。帶正電的離子(如鈉離子，鈣離子，鎂離子，氫離子，等等)向負電荷的電極移動，帶負電荷的離子(如氯離子，硫酸根離子，碳酸氫根離子等)將向正電荷的電極移動，離子的移動形成了電流。儀表通過檢測離子的移動確定電流。
[0005]TDS表只能測試溶解在水中的固體，只能檢測到移動的電離子，而不會檢測不帶電的中性化合物。這類化合物包括糖、酒精、許多殺蟲劑、不容性硅、氨和二氧化碳等。同時也不能檢測到宏觀粒子，因為太大，無法在既定的電場中檢測它們的移動。所以，如果你看到水中有生銹的氧化鐵顆粒，TDS是無法檢測它們的。其它讓水看起來很渾濁的顆粒也是無法檢測的。細菌和病毒也不會被發(fā)現(xiàn)。
[0006]對于醬油氨基酸態(tài)氮含量、鹽含量的檢測，目前市場上尚未出現(xiàn)具有代表性的檢測設備。針對醬油含鹽量的檢測主要應用國標所規(guī)定的甲醛滴定法，該方法的精確度高，但滴定臨界點須靠肉眼觀察，不易判斷，操作復雜，可靠性低。


【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有檢測儀器只能檢測單一液體，在液體顏色不均勻時，造成檢測結果不準確的問題。
[0008]本實用新型的技術方案是:一種雙透式液體檢測裝置，包括箱體，所述箱體內包括檢測部分、數(shù)據(jù)處理部分和操作顯示部分，操作顯示部分包括顯示屏、以太網(wǎng)接口和若干控制按鍵，所述檢測部分包括白平衡板、兩個恒流白光源、比色皿、三棱鏡、顏色傳感器和若干遮光板，所述三棱鏡包括光線穿行面和兩個反射面，所述遮光板圍合成一端敞口另一端封閉的遮光區(qū)域，所述白平衡板和兩個恒流白光源置于遮光區(qū)域外，白平衡板安裝在遮光區(qū)域敞口端端口處，兩個恒流白光源對稱的置于遮光區(qū)域的兩側，兩個恒流白光源的連線與白平衡板平行；所述顏色傳感器、比色皿、三棱鏡置于遮光區(qū)域內，所述白平衡板、顏色傳感器、比色皿和三棱鏡依次順序布置，三棱鏡的光線穿行面與白平衡板平行；
[0009]所述恒流白光源發(fā)射的光線經(jīng)白平衡板反射后穿過比色皿射入三棱鏡的光線穿行面，光線經(jīng)過兩個反射面的反射由光線穿行面射出后穿過比色皿照射到顏色傳感器的接收端。
[0010]所述操作顯示部分包括活頁門，所述活頁門的位置與比色皿的位置向對應方便更換比色皿。
[0011]所述數(shù)據(jù)處理部分包括單片機、按鍵電路和以太網(wǎng)控制器，所述檢測部分的顏色傳感器的輸出端、操作顯示部分的顯示屏的輸入端、按鍵電路的輸出端和以太網(wǎng)控制器均與單片機的輸入端建立連接，所述按鍵電路的輸入端通過觸點與控制按鍵建立電連接，所述以太網(wǎng)控制器的輸出端與以太網(wǎng)接口建立連接，接收操作顯示部分的指令和檢測部分的檢測數(shù)據(jù)，發(fā)送檢測結果至操作顯示部分進行顯示，通過數(shù)據(jù)處理部分對液體進行分析，改善了傳統(tǒng)液體檢測方法中須靠肉眼識別顏色的弊端，避免了因人眼導致的誤差。
[0012]所述箱體內設有恒壓電源，恒壓電源的輸出端連接數(shù)據(jù)處理部分和檢測部分，所述恒壓電源包括依次連接的變壓電路、整流電路、第一濾波電路、穩(wěn)壓電路和第二濾波電路通過恒壓電源對單片機和顏色傳感器進行供電，使各個元件在一個穩(wěn)定的電壓環(huán)境下工作，使工作過程更加穩(wěn)定，防止電子元件的損壞。
[0013]所述箱體內設有恒流電源，恒流電源的輸出端分別與兩個恒流白光源建立連接，所述恒流白光源包括依次連接的整流電路、第三濾波電路、恒流芯片、變壓電路、第四濾波電路和若干LED燈，恒流白光源可以使恒流白光源使恒流白光源工作穩(wěn)定，相干性好。
[0014]每個恒流白光源上都設有反光鏡，每個恒流白光源發(fā)射的光線與白平衡板所夾銳角為45°，反光鏡使LED燈發(fā)出的光匯聚成光束，增大光強，減少散射，45°角度的設置能形成均勻的光面，減少鏡面反射造成的不均現(xiàn)象。
[0015]顏色傳感器置于筒式遮光罩內，進一步避免光線干擾。
[0016]所述箱體的內壁設有不反光材料層，可以大大提高檢測精度。
[0017]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下效果:本實用新型一種儀器通過識別液體的顏色或液體的變色程度實現(xiàn)了對多種液體安全性等指標的快速檢測，本實用新型通過三棱鏡和比色皿的配合，使光線兩次穿過比色皿，防止比色皿內液體顏色分布不均造成檢測誤差，增加光信息量，利用遮光板圍合成的遮光區(qū)域，可以防止外界光線及內部散射光線的干擾，提高了液體檢測的速度，本實用新型體積小、便于攜帶，檢測結果更為精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型數(shù)據(jù)傳輸框圖；
[0019]圖2是檢測部分結構示意圖；
[0020]圖3是圖1的俯視圖；
[0021]圖4是操作顯示部分結構示意圖；
[0022]圖5是恒壓電源電路圖；
[0023]圖6是恒壓電源結構框圖；
[0024]圖7是恒流白光源電路圖；
[0025]圖8是恒流白光源結構框圖。
[0026]圖中1、檢測部分，1-1、白平衡板，1-2、恒流白光源，1-3、比色皿，1-4、三棱鏡，1-4-1、光線穿行面，1-4-2、反射面，1-5、顏色傳感器，1-6、遮光板，2、數(shù)據(jù)處理部分，2-1、單片機，2-2、按鍵電路，2-3、以太網(wǎng)控制器，3、操作顯示部分，3-1、顯示屏，3-2、以太網(wǎng)接口，3-3、控制按鍵，3-4、活頁門，3-5、金屬板，4、反光鏡。

【具體實施方式】
[0027]結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】，本實施方式的一種雙透式液體檢測裝置，包括箱體，所述箱體內包括檢測部分1、數(shù)據(jù)處理部分2和操作顯示部分3，操作顯示部分3包括金屬板3-5、顯示屏3-1、以太網(wǎng)接口 3-2和若干控制按鍵3-3，顯示屏3_1、以太網(wǎng)接口 3-2和若干控制按鍵3-3均設在金屬板3-5上，所述檢測部分1包括白平衡板1-1、兩個恒流白光源1-2、比色皿1-3、三棱鏡1-4、顏色傳感器1-5和若干遮光板1-6，所述三棱鏡
1-4包括光線穿行面1-4-1和兩個反射面1-4-2，所述遮光板1-6圍合成一端敞口另一端封閉的遮光區(qū)域，白平衡板1-1和兩個恒流白光源1-2置于遮光區(qū)域外，所述顏色傳感器1-5、比色皿1-3、三棱鏡1-4置于遮光區(qū)域內，所述白平衡板1-1安裝在遮光區(qū)域敞口端斷口處，兩個恒流白光源1-2對稱的置于遮光區(qū)域的兩側，兩個恒流白光源1-2之間的連線與白平衡板1-1平行，所述白平衡板1-1、顏色傳感器1-5、比色皿1-3和三棱鏡1-4依次順序布置，三棱鏡1-4的光線穿行面1-4-1與白平衡板1-1平行；
[0028]所述恒流白光源1-2發(fā)射的光線經(jīng)白平衡板1-1反射后穿過比色皿1-3射入三棱鏡1-4的光線穿行面1-4-1，光線經(jīng)過兩個反射面1-4-2的反射由光線穿行面1-4-1射出后穿過比色皿1-3照射到顏色傳感器1-5的接收端。
[0029]所述操作顯示部分3包括活頁門3-4，所述活頁門3-4的位置與比色皿1_3的位置向對應。
[0030]所述數(shù)據(jù)處理部分2包括單片機2-1、按鍵電路2-2和以太網(wǎng)控制器2_3，所述檢測部分1的顏色傳感器1-5的輸出端、操作顯示部分3的顯示屏3-1的輸入端、按鍵電路
2-2的輸出端和以太網(wǎng)控制器2-3均與單片機2-1的輸入端建立連接，所述按鍵電路2-2的輸入端通過觸點與控制按鍵3-3建立電連接，所述以太網(wǎng)控制器2-3的輸出端與以太網(wǎng)接口 3-2建立連接。
[0031]所述箱體內設有恒壓電源，恒壓電源的輸出端連接檢測部分和數(shù)據(jù)處理部分2，所述恒壓電源包括依次連接的變壓電路、整流電路、第一濾波電路、穩(wěn)壓電路和第二濾波電路。
[0032]所述恒流白光源1-2包括依次連接的整流電路、第三濾波電路、恒流芯片、變壓電路、第四濾波電路和若干LED燈。
[0033]每個恒流白光源1-2上都設有反光鏡4，每個恒流白光源1-2發(fā)射的光線與白平衡板所夾銳角為45°。
[0034]顏色傳感器1-5置于筒式遮光罩內。
[0035]所述箱體的內壁設有不反光材料層。
[0036]所述控制按鍵3-3包括復位鍵、白平衡按鍵、水質檢測按鍵、醬油檢測按鍵和白酒檢測按鍵。
[0037]所述LED燈的個數(shù)為12支，12支LED燈分為兩組，每組6支，分別放置于中心軸線的兩側，每側2X3支LED燈發(fā)射的白光以傾斜45°的角度照射白平衡板，白平衡板反射的光線從比色皿1-3上半部分的前端表面進入，通過比色皿后，光線由光線穿行面1-4-1入射到三棱鏡內，經(jīng)過兩次反射后，光線從光線穿行面1-4-1穿出后由比色皿1-3下半部分的后端表面進入，從前端表面射出后進入顏色傳感器1-5，顏色傳感器1-5放置于比色皿下部前端表面1mm處。
[0038]所述顏色傳感器采用的是TCS3200，如果采用TCS230也有近似的效果。
[0039]所述比色皿為黑壁且光程5mm，如果采用黑壁微量或黑壁半微量比色皿，會降低其透過的光強；如果采用標準比色皿，可能會受到外界光線的干擾；如果采用1mm光程的比色皿，會導致透射光不均勻且光強較弱。
[0040]本設計中LED燈的設計為每側6個，如果采用更多的LED燈也可實現(xiàn)同樣的效果，但從節(jié)能的角度考慮，不建議增加LED個數(shù)。
[0041]TCS3200傳感器是由美國TAOS公司提供，傳感器遮光罩、比色皿1-3及整套系統(tǒng)的固定裝置是定制的。
[0042]將電源調至閉合狀態(tài)，240mA恒流白光源接通，同時5V恒壓源向單片機、液晶顯示屏3-1、顏色傳感器1-5供電。系統(tǒng)初始化結束后，點擊白平衡按鍵，單片機記錄當前顏色傳感器1-5采集的數(shù)值并折算為R=255，G=255, B=255。白平衡結束后，將盛有待測液體的比色皿1-3由活頁門3-4放入檢測部分I的固定位置，然后點擊對應的按鍵，例如放入白酒樣品后，點擊白酒按鍵，顏色傳感器1-5將檢測到的R值、G值和B值傳輸給單片機2-1，單片機2-1將其分別與白平衡的數(shù)值進行校驗，并將數(shù)值與預設的白酒真假數(shù)值進行比較，最后將R、G、B值及白酒真假信息顯示在顯示屏3-1上，白酒真假檢驗結束后，如還需進行其他液體的檢驗，則點擊復位按鍵，進行系統(tǒng)復位，復位結束后即可進行水質酸堿度檢驗或醬油品質檢驗，操作過程與上述相同，檢驗完成后，關閉電源。
【權利要求】
1.一種雙透式液體檢測裝置，包括箱體，所述箱體內包括檢測部分(I )、數(shù)據(jù)處理部分(2)和操作顯示部分(3)，操作顯示部分(3)包括顯示屏(3-1)、以太網(wǎng)接口(3-2)和若干控制按鍵(3-3)，其特征在于:所述檢測部分(I)包括白平衡板(1-1)、兩個恒流白光源(1-2)、比色皿(1-3)、三棱鏡(1-4)、顏色傳感器(1-5)和若干遮光板(1-6)，所述三棱鏡(1-4)包括光線穿行面(1-4-1)和兩個反射面(1-4-2)，所述遮光板(1-6)圍合成一端敞口另一端封閉的遮光區(qū)域，白平衡板(1-1)和兩個恒流白光源(1-2)置于遮光區(qū)域外，顏色傳感器(1-5)、比色皿(1-3)、三棱鏡(1-4)置于遮光區(qū)域內，所述白平衡板(1-1)安裝在遮光區(qū)域敞口端端口處，恒流白光源(1-2)對稱的置于遮光區(qū)域的兩側，兩個恒流白光源(1-2)之間的連線與白平衡板(1-1)平行，所述白平衡板(1-1)、顏色傳感器(1-5)、比色皿(1-3)和三棱鏡(1-4)依次順序布置，三棱鏡(1-4)的光線穿行面(1-4-1)與白平衡板(1-1)平行； 所述恒流白光源(1-2)發(fā)射的光線經(jīng)白平衡板(1-1)反射后穿過比色皿(1-3)射入三棱鏡(1-4)的光線穿行面(1-4-1)，光線經(jīng)過兩個反射面(1-4-2)的反射由光線穿行面(1-4-1)射出后穿過比色皿(1-3)照射到顏色傳感器(1-5)的接收端。
2.根據(jù)權利要求1所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述操作顯示部分(3)包括活頁門(3-4)，所述活頁門(3-4)的位置與比色皿(1-3)的位置向對應。
3.根據(jù)權利要求2所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理部分(2)包括單片機(2-1)、按鍵電路(2-2)和以太網(wǎng)控制器(2-3)，所述檢測部分(I)的顏色傳感器(1-5)的輸出端、操作顯示部分(3)的顯示屏(3-1)的輸入端、按鍵電路(2-2)的輸出端和以太網(wǎng)控制器(2-3)均與單片機(2-1)的輸入端建立連接，所述按鍵電路(2-2)的輸入端通過觸點與控制按鍵(3-3 )建立電連接，所述以太網(wǎng)控制器(2-3 )的輸出端與以太網(wǎng)接口( 3-2 )建立連接。
4.根據(jù)權利要求3所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述箱體內設有恒壓電源，恒壓電源的輸出端連接檢測部分(I)和數(shù)據(jù)處理部分(2)，所述恒壓電源包括依次連接的變壓電路、整流電路、第一濾波電路、穩(wěn)壓電路和第二濾波電路。
5.根據(jù)權利要求4所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述恒流白光源(1-2)包括依次連接的整流電路、第三濾波電路、恒流芯片、變壓電路、第四濾波電路和若干LED燈。
6.根據(jù)權利要求5所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:每個恒流白光源(1-2)上都設有反光鏡(4)，每個恒流白光源(1-2)發(fā)射的光線與白平衡板所夾銳角為45°。
7.根據(jù)權利要求6所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述顏色傳感器(1-5)置于筒式遮光罩內。
8.根據(jù)以上任一權利要求所述一種雙透式液體檢測裝置，其特征在于:所述箱體的內壁設有不反光材料層。
【文檔編號】G01N21/25GK204188517SQ201420723784
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】殷金英, 張思琦, 李迪星, 林德洋, 周真 申請人:哈爾濱理工大學