一种基于分光光度法的余氯检测仪

摘要

本发明涉及余氯检测技术领域，提出了一种基于分光光度法的余氯检测仪，包括壳体、电源模块、系统控制模块、光电传感器模块、试管、采样模块和显示模块，壳体上开设有凹槽，电源模块设置在壳体内，系统控制模块设置在壳体内，与电源模块连接，光电传感器模块设置在壳体内，系统控制模块控制光电传感器模块向凹槽内发射光线并检测，试管插设在凹槽内，试管为圆柱状，且下端的弧面上以试管的中心轴对称设置有两个方槽，两个方槽的底部平行，光线平行穿过两个方槽，采样模块设置在壳体内，系统控制模块控制采样模块采集检测数据，显示模块设置在壳体上，显示模块包括OLED显示屏10，用于显示检测结果。解决了测量结果误差较大的问题。

说明书

技术领域

本发明是关于一种余氯检测装置，尤指一种基于分光光度法的余氯检测仪。

背景技术

在日常生活中，人们喝的都是经过氯消毒剂消毒的，余氯是氯消毒剂经一定时间接触后，在水中余留的游离性氯和结合性氯的总称，余氯的作用是保证持续杀菌，也可防止水受到再污染。但如果余氯量超标，可能会加重水中酚和其它有机物产生的臭味，还有可能生成有“三致”作用的有机氯代物。测定水中余氯含量和存在状态，对做好饮水消毒工作和保证水卫生学安全极为重要。

目前在水质检测中，使用化学比色的方法较为繁琐，但肉眼观察只能定性分析。使用分光光度法检测水中余氯是最近兴起的光电检测技术，通过测量溶液对光源的吸光度，计算分析得到溶液浓度值。

目前市面上的以分光光度法为原理的基于分光光度法的余氯检测仪所用的试管瓶的瓶身虽制作简易，但由于瓶身对光源的折射导致测量结果存在很大的误差。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种基于分光光度法的余氯检测仪，用以解决测量结果误差较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案在于：

一种基于分光光度法的余氯检测仪，包括：

壳体，所述壳体上开设有凹槽；

电源模块，所述电源模块设置在所述壳体内；

系统控制模块，所述系统控制模块设置在所述壳体内，与所述电源模块连接；

光电传感器模块，所述光电传感器模块设置在所述壳体内，所述系统控制模块控制所述光电传感器模块向所述凹槽内发射光线并检测；

试管，所述试管插设在所述凹槽内，所述试管为圆柱状，且下端的弧面上以所述试管的中心轴对称设置有两个方槽，两个所述方槽的底部平行，光线平行穿过两个方槽；

采样模块，所述采样模块设置在所述壳体内，所述系统控制模块控制所述采样模块采集检测数据。

作为进一步的技术方案，还包括：

显示模块，所述显示模块设置在所述壳体上，所述显示模块包括OLED显示屏，用于显示检测结果。

作为进一步的技术方案，所述系统控制模块包括主控芯片和处理器，所述主控芯片为stm32f103c8，所述处理器为Contex-M3内核处理器，所述主控芯片和所述处理器用以连接所述光电传感器模块、所述采样模块和所述显示模块并加以控制。

作为进一步的技术方案，所述光电传感器模块包括DC-DC模块、光源发射器和传感器，DC-DC模块的输入端与所述电源模块连接，输出端与所述光源发射器连接，所述光源发射器向所述凹槽内发射光线，光线穿过所述试管的两个所述方槽，所述光源发射器与所述传感器相对设置，使所述传感器与光源在一条直线上。

作为进一步的技术方案，所述光源发射器发射的光源为515nm单光源。

作为进一步的技术方案，所述凹槽包括卡槽和安装槽，所述卡槽位于所述安装槽的下方且与其连通，所述卡槽的直径小于所述安装槽的直径，所述试管的下端插设在所述卡槽内。

作为进一步的技术方案，所述卡槽上端的侧面上以其中心轴为中心对称设置有两个固定块，两个所述固定块分别卡设在两个所述方槽内。

作为进一步的技术方案，所述卡槽的上端口处设置有硅胶圈。

作为进一步的技术方案，所述安装槽的上端设置有遮光盖，所述遮光盖的一端转动设置在所述壳体上，另一端通过卡扣拆卸设置在所述壳体上。

作为进一步的技术方案，所述试管的上端通过螺纹拆卸设置有胶盖。

本发明的有益效果为：

本发明结构简单，采用分光光度法，用单光源作为系统采集光源测量溶液的吸光度来计算溶液浓度，试管底部的方槽，使得测量更为精准，减少系统误差。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明试管的立体结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明固定块的结构示意图；

图4为本发明的电路原理框图；

图5为本发明显示屏界面一的示意图；

图6为本发明显示屏界面二的示意图；

图7为本发明显示屏界面三的示意图。

附图标记说明

1、壳体，2、试管，3、方槽，4、卡槽，5、安装槽，6、固定块，7、硅胶圈，8、遮光盖，9、胶盖、10、OLED显示屏。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图7所示，本发明提出了一种基于分光光度法的余氯检测仪，主要包括壳体1、电源模块、系统控制模块、光电传感器模块、试管2、采样模块和显示模块。

壳体1上开设有凹槽，电源模块设置在壳体1内，系统控制模块设置在壳体1内，与电源模块连接，系统控制模块包括主控芯片和处理器，主控芯片为stm32f103c8，处理器为Contex-M3内核处理器，主控芯片和处理器用以连接光电传感器模块、采样模块和显示模块并加以控制，光电传感器模块设置在壳体1内，系统控制模块控制光电传感器模块向凹槽内发射光线并检测，光电传感器模块包括DC-DC模块、光源发射器和传感器，DC-DC模块的输入端与电源模块连接，输出端与光源发射器连接，光源发射器发射的光源为515nm单光源，光源发射器向凹槽内发射光线，光线穿过试管2的两个方槽3，光源发射器与传感器相对设置，使传感器与光源在一条直线上，采样模块设置在壳体1内，系统控制模块控制采样模块采集检测数据，显示模块设置在壳体1上，显示模块包括OLED显示屏10，用于显示采样模块采集到的检测结果。

试管2为圆柱状，且下端的弧面上以试管2的中心轴对称设置有两个方槽3，两个方槽3的底部平行，光线平行穿过两个方槽3，试管2的上端通过螺纹拆卸设置有胶盖9。凹槽包括卡槽4和安装槽5，卡槽4位于安装槽5的下方且与其连通，卡槽4的直径与试管2的直径相同，且卡槽4的直径小于安装槽5的直径，试管2的下端插设在卡槽4内，卡槽4上端的侧面上以其中心轴为中心对称设置有两个固定块6，两个固定块6分别卡设在两个方槽3内，卡槽4的上端口处设置有硅胶圈7。安装槽5的上端设置有遮光盖8，遮光盖8的一端转动设置在壳体1上，另一端通过卡扣拆卸设置在壳体1上。

在本实施例在使用过程中，首先向试管2内装入待测液体，将胶盖9通过螺纹扣合至试管2上，避免液体洒出；然后将试管2的下端插入卡槽4内，使单光源能够从两个方槽3的底部平行穿过，然后采用分光光度法，用单光源作为系统采集光源测量溶液的吸光度来计算溶液浓度，并在显示屏上显示出。试管2底部的方槽3，使得光源平行穿过试管2，避免出现偏移的折射现象，使得测量更为精准，减少系统误差。壳体1上卡槽4的设置，对试管2加以固定，避免倾倒，另外，卡槽4上端侧面上的两个固定块6卡设在试管2的方槽3上部，避免试管2发生横向转动，同时也保持试管2的两个方槽3的平行底面更加能够与光源及传感器垂直以避免厚度不均或倾斜带来的误差，硅胶圈7的设置，也能够固定试管2使其避免前后晃动，以减小操作误差。安装槽5和遮光盖8的设置，有利于避免外部光源对检测的干扰，减小操作误差。遮光盖8的卡扣设置，避免测试过程中盖子松动而导致光的进入，给传感器带来外界影响因素。

本实施例的电路原理框图如图4所示，余氯检测仪的主控芯片为stm32f103c8，与Contex-M3内核处理器共同用以连接各部分硬件并加以控制，如通过采集电池电压显示电量、通过控制光源发射器来对传感器进行采集、通过控制OLED时序来实现屏幕显示。电源模块采用5v可充电锂电池对整个系统进行供电，并采用TP4056电源管理芯片进行对电池充放电管理，另增加DW06D芯片对锂电池进行充电保护。光源发射器采用515nm单光源，并使用RT9300A/B四通道恒流源芯片使光源保持稳定的电流。采样模块使用ads1110的16位adc进行ad采样，并增加基准，采集得到的值经过多级放大反馈电路以增加检测灵敏度。显示模块采用OLED显示，该显示屏能够使仪器长久待机不损耗电量，大大增加使用时间。另外本实施例的按键操作更为简洁，只有开始检测、继续以及关机三个按键而没有多余的操作，使得使用者上手极为简单，其界面如图5、图6、图7所示。

以上说明内容仅为本发明较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。