一種基于顏色傳感的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境快速分析儀器，特別涉及一種基于顏色傳感器的試紙條現(xiàn)場分析儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]便攜式環(huán)境監(jiān)測設(shè)備是近年來發(fā)展最快的領(lǐng)域，通過針對常規(guī)光度計(jì)、光譜分析儀器、電化學(xué)分析儀器、色譜分析儀器等的小型化，已出現(xiàn)了多種多樣的適于現(xiàn)場快速監(jiān)測分析的便攜式裝置，上述便攜式水環(huán)境污染現(xiàn)場檢測設(shè)備種類繁多、各有千秋，在使用中各有優(yōu)缺點(diǎn)，如(I)單項(xiàng)快速檢測儀:簡便快速、結(jié)果直觀、不需專門人員和知識，缺點(diǎn)是只能進(jìn)行單組分測試；(2)光度分析儀、野外水質(zhì)檢測箱:簡便快速、可進(jìn)行多組分的現(xiàn)場分析、測定準(zhǔn)確度較好，缺點(diǎn)是需較多的試劑、現(xiàn)場檢測時攜帶大量試劑不方便、易污染環(huán)境；
[3]便攜式氣相色譜儀、便攜式紅外光譜儀等試劑用量少、分析靈敏度高、干擾較少、測試范圍寬，缺點(diǎn)是操作人員需專門知識、價(jià)格較高、有的儀器需專門的采樣設(shè)備。
[0003]在水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測領(lǐng)域中，要求現(xiàn)場監(jiān)測人員在盡可能短的時間內(nèi)，采用便攜、簡易、快速的檢測儀器和設(shè)備對水體質(zhì)量和污染物的來源、種類、濃度、污染范圍、可能的危害等作出分析。因此，現(xiàn)場監(jiān)測分析技術(shù)要求在檢測項(xiàng)目參數(shù)越全越好，使用時越簡便越好，最好是使用前不需要配化學(xué)試劑，使用中不做前處理，使用后不需要清洗實(shí)驗(yàn)器皿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型利用顯色試紙測量水環(huán)境中的待測物，試紙顯色后，通過顏色傳感器讀取試紙條圖像顏色，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)分析和判斷圖像，獲取試紙條檢測的定量結(jié)果。因?yàn)楣饩€照射到試紙條上，由于試紙條表面平整度有限，會產(chǎn)生漫反射而影響測試準(zhǔn)確度，為解決這一缺陷，本實(shí)用新型通過設(shè)置聚光系統(tǒng)提高檢測準(zhǔn)確度。
[0005]本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種基于顏色傳感的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，包括試紙系列、掃描平臺系統(tǒng)、信號處理電路、單片機(jī)處理器、打印、顯示模塊；所述試紙系列是不同測試項(xiàng)目對應(yīng)的試紙條，根據(jù)試紙條位置設(shè)置掃描平臺系統(tǒng)，所述掃描平臺系統(tǒng)由多個照明光路和一個接收光路組成，其特征是所述接收光路包括聚光系統(tǒng)和顏色傳感器，顏色傳感器連接信號處理電路，信號處理電路連接單片機(jī)處理器，所述單片機(jī)處理器還連接打印、顯示模塊和照明光路。
[0006]所述聚光系統(tǒng)由在試紙條反射和漫反射光路上設(shè)置的凹面反射鏡和用于接收凹面反射鏡的反射光的凸透鏡構(gòu)成，反射光經(jīng)過凸透鏡后在匯聚到顏色傳感器上。
[0007]所述單片機(jī)處理器還連接usb和rs232接口，以向計(jì)算機(jī)傳送測量數(shù)據(jù)等功能，可獨(dú)立或與電腦聯(lián)機(jī)工作。
[0008]所述掃描平臺系統(tǒng)采用多個高亮度LED作為照明光路進(jìn)行照明。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述單片機(jī)處理器還連接無線信號傳輸裝置，可無線傳輸測試結(jié)果，方便用戶進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011](1)、與不同的檢測試紙配合使用，可檢測多個測試項(xiàng)目，便于攜帶及現(xiàn)場測試；
[0012](2)、采用顏色傳感器識別試紙條顯色色度，區(qū)別于目前的測試試紙反射率法，不需制作待測物濃度與電信號之間關(guān)系函數(shù)，減少儀器制作的工作量；
[0013](3)、掃描平臺系統(tǒng)由多個照明光路構(gòu)成，以使對顯色試紙的照明更加均勻，減少測試誤差；并使用聚光系統(tǒng)匯聚反射光和漫反射光，使顏色傳感器接收更多反射光，進(jìn)一步提高檢測準(zhǔn)確度；
[0014](4)、可無線傳輸測試結(jié)果，方便用戶進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在用戶手機(jī)安裝用戶端軟件后，可無線傳輸測試結(jié)果。
[0015]本實(shí)用新型屬便攜式水污染現(xiàn)場快速監(jiān)測設(shè)備，具備小型便攜特征，具有簡便、快速、準(zhǔn)確、攜帶方便等特點(diǎn)。與系列檢測試紙配合使用，可對各類天然水、工業(yè)廢水、城市污水等水體中金屬污染物等有害成分進(jìn)行現(xiàn)場快速測試分析，在環(huán)境水質(zhì)現(xiàn)場快速分析測試領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了便于理解，下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)闡明本實(shí)用新型。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型所述水環(huán)境快速檢測儀包括試紙系列、掃描平臺系統(tǒng)、信號處理電路4、單片機(jī)處理器3、打印、顯示模塊2 ;所述試紙系列是不同測試項(xiàng)目對應(yīng)的試紙條7，根據(jù)試紙條7位置設(shè)置掃描平臺系統(tǒng)，所述掃描平臺系統(tǒng)由多個照明光路I和一個接收光路組成，所述接收光路包括聚光系統(tǒng)6和顏色傳感器5，顏色傳感器5連接信號處理電路4，信號處理電路4連接單片機(jī)處理器3，所述單片機(jī)處理器3還連接打印、顯示模塊2和照明光路I。
[0019]所述聚光系統(tǒng)6由在試紙條7反射和漫反射光路上設(shè)置的凹面反射鏡和用于接收凹面反射鏡的反射光的凸透鏡構(gòu)成，反射光經(jīng)過凸透鏡后在匯聚到顏色傳感器5上。所述顏色傳感器5是TCS230顏色傳感器。采用聚光系統(tǒng)6可以更充分地收集試紙條7反射的光，然后匯聚到TCS230顏色傳感器，這使得TCS230顏色傳感器接收到反射光更全，檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確。采用顏色傳感器識別試紙條顯色色度，不需制作待測物濃度與電信號之間關(guān)系函數(shù)，減少儀器制作的工作量。水環(huán)境檢測經(jīng)常需要在戶外直接進(jìn)行，無法攜帶實(shí)驗(yàn)大量的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑。而使用本實(shí)用新型，只需根據(jù)常規(guī)的測試項(xiàng)目備好不同的試紙條7，采用一臺儀器即可測試多個檢測項(xiàng)目，提高了水環(huán)境現(xiàn)場檢測的便利性。
[0020]所述單片機(jī)處理器3還連接usb和rs232接口，以向計(jì)算機(jī)傳送測量數(shù)據(jù)等功能，可獨(dú)立或與電腦聯(lián)機(jī)工作。所述單片機(jī)處理器3還連接無線信號傳輸裝置8，可無線傳輸測試結(jié)果，方便用戶進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
[0021]所述掃描平臺系統(tǒng)采用多個高亮度LED作為照明光路進(jìn)行照明，采用多個LED可使對顯色試紙的照明更加均勻，減少測試誤差。
[0022]工作時，單片機(jī)處理器3控制多照明光路I發(fā)光照射到試紙條7的顯色測試區(qū)域，反射光和漫反射光經(jīng)過聚光系統(tǒng)6匯集到顏色傳感器5上，顏色傳感器5把識別試紙條顯色色度并把信號傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐?進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大處理，然后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理器3進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后通過打印、顯示模塊2輸出結(jié)果，或者通過無線信號傳輸裝置8在客戶端獲取檢測結(jié)果。
[0023]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于顏色傳感的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，包括試紙系列、掃描平臺系統(tǒng)、信號處理電路、單片機(jī)處理器、打印、顯示模塊；所述試紙系列是不同測試項(xiàng)目對應(yīng)的試紙條，根據(jù)試紙條位置設(shè)置掃描平臺系統(tǒng)，所述掃描平臺系統(tǒng)由多個照明光路和一個接收光路組成，其特征是所述接收光路包括聚光系統(tǒng)和顏色傳感器，顏色傳感器連接信號處理電路，信號處理電路連接單片機(jī)處理器，所述單片機(jī)處理器還連接打印、顯示模塊和照明光路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，其特征是所述聚光系統(tǒng)由在試紙條反射和漫反射光路上設(shè)置的凹面反射鏡和用于接收凹面反射鏡的反射光的凸透鏡構(gòu)成，反射光經(jīng)過凸透鏡后在匯聚到顏色傳感器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，其特征是所述單片機(jī)處理器還連接無線信號傳輸裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，其特征是所述單片機(jī)處理器還連接usb 接 P ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，其特征是所述單片機(jī)處理器還連接rs232 接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于顏色傳感的水環(huán)境現(xiàn)場快速檢測儀，包括試紙系列、掃描平臺系統(tǒng)、單片機(jī)處理器等，所述試紙系列是不同測試項(xiàng)目對應(yīng)的試紙條，根據(jù)試紙條位置設(shè)置掃描平臺系統(tǒng)，所述掃描平臺系統(tǒng)由多個照明光路和一個接收光路組成，其特征是所述接收光路包括聚光系統(tǒng)和顏色傳感器，顏色傳感器連接信號處理電路，信號處理電路連接單片機(jī)處理器，所述單片機(jī)處理器還連接打印、顯示模塊和照明光路。本實(shí)用新型屬便攜式水污染現(xiàn)場快速監(jiān)測設(shè)備，與系列檢測試紙配合使用，可對各類天然水、工業(yè)廢水、城市污水等水體中金屬污染物等有害成分進(jìn)行現(xiàn)場快速測試分析。
【IPC分類】G01N21-78
【公開號】CN204462027
【申請?zhí)枴緾N201520050998
【發(fā)明人】鄧成平, 羅芳武
【申請人】云南奧爾頓生物科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月26日