專利名稱：水中重金屬含量檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電類，特別涉及一種水中重金屬含量檢測儀。
背景技術：
傳統(tǒng)的重金屬檢測方法多采用化學儀器檢測。如利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP - AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP - MS)、流動注射原子吸收光譜(FI — AAS)或電化學方法等，檢測儀器昂貴，檢測步驟繁瑣，檢測成本偏高，難以適應環(huán)境及市場產(chǎn)品的現(xiàn)場抽查、生產(chǎn)企業(yè)自查及產(chǎn)品進出口快速通關的要求。重金屬鉻污染是危害較大的水污染問題之一。例如鉻的化合物常以溶液、粉塵或蒸汽的形式污染環(huán)境，危害人體健康，可通過消化道、呼吸道、皮膚和黏膜侵入人體。鉻對人體的毒害為全身性的，對皮膚熟膜的刺激作用，引起皮炎、濕疹，氣管炎和鼻炎，引起變態(tài)反應并有致癌作用，如六價鉻化合物可以誘發(fā)肺癌和鼻咽癌，對人的致死量為5克。目前的快速檢測鉻含量的方式是使用試劑，待反應結(jié)束后觀察溶液顏色，將其與比色卡進行比較以確鉻的含量，這種檢測方式受檢測的主觀影響會產(chǎn)生人為誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種水中重金屬含量檢測儀，解決了采用化學儀器檢測存在的儀器昂貴，檢測步驟繁瑣，檢測成本偏高，不適應環(huán)境及市場產(chǎn)品的現(xiàn)場抽查、生產(chǎn)企業(yè)自查及產(chǎn)品進出口快速通關的要求，以及目前的快速檢測重金屬含量的方式存在的誤差較大等問題。本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)水中重金屬含量檢測儀，包括ARM處理器7、存儲模塊8、IXD顯示模塊1、按鍵模塊5及檢測模塊12，其中，存儲器模塊8由ROM只讀存儲器9和SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器 10組成，該存儲器模塊8的數(shù)據(jù)總線和地址總線分別與ARM處理器7的數(shù)據(jù)總線和地址總線相連，并通過ARM處理器7的nCAROM引腳為ROM只讀存儲器9的片選信號，nSCSO引腳為SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器10的片選信號；LCD 顯示模塊 1 的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引腳分別與 ARM 處理器 7 的 VD7:0、VFRAME, VCLK, VLINE, VM、EL ON 及 DISP ON 引腳相連；按鍵模塊5包括4個按鍵，各按鍵的一端分別接地，另一端分別接ARM處理器7的 GPCl, GPC2，GPC3及GPG2引腳；主要進行開始、打印、顯示、清除等功能的輸入；信號檢測模塊12包括密封于儀器內(nèi)部的光源15、測試瓶2及光電傳感器13，該光源15與測試瓶2位置相對應，該光電傳感器13的輸出引腳與ARM處理器7的TIMER5引腳相連。工作的時候先將測試瓶2取出，放入被測溶液和試劑，之后再將測試瓶2放入儀器內(nèi)部，此時，測試瓶2的蓋與儀器緊密接觸，保證了光源15、測試瓶2、光電傳感器13不受外界光的干擾。所述的水中重金屬含量檢測儀還包括打印模塊11，該打印模塊11由串行口芯片14和微型打印機6組成，該微型打印機6通過串行口芯片14與ARM處理器7連接，該串行口芯片14與ARM處理器7的通用串行口引腳相連。所述的光電傳感器13為TSC3200D傳感器。本實用新型水中重金屬含量檢測儀在實際使用時，將測試使用的試劑放入待測溶液中，適當搖動以使試劑充分溶解于待測溶液中。將準備好的待測溶液方式測試瓶2中，使用已知光源15對測試瓶2進行照射，利用光電傳感器13檢測透射光。為避免環(huán)境光對測試結(jié)果的影響，提高測試準確度，須將光源15、測試瓶2、光電傳感器13統(tǒng)一進行密封處理。 光電傳感器13輸出的頻率信號送入CPU — ARM處理器7中，ARM處理器7通過檢測頻率信號確定待測溶液中生金屬的含量。檢測結(jié)果由LCD顯示模塊1顯示，必要時可外接微型打印機6打印輸出，作為永久保存。按鍵模塊5主要包括開始、打印、顯示、清除等功能的輸入。本實用新型水中重金屬含量檢測儀由電池供電，檢測儀總開關控制電池的接通，電池通過接口進行充電。本實用新型的有益效果在于采用光電傳感器檢測溶液顏色，避免了人為的主觀誤差，并實現(xiàn)快速、便攜、準確的測量。具有操作簡單、快速、反映靈敏、精度較高、價格低廉、 試劑容易保存的特點。能夠及時檢測出水中重金屬的含量，對于保護環(huán)境具有非常重要的意義。而且更換相應試劑還可以檢測水中相應元素含量。

圖1為本實用新型的電路示意圖；圖2為本實用新型的信號檢測模塊示意圖；圖3為本實用新型的傳感器模塊示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的詳細內(nèi)容及其具體實施方式
。參見圖1至圖3，本實用新型的水中重金屬含量檢測儀，主要包括ARM處理器7、存儲模塊8、LCD顯示模塊1、按鍵模塊5及檢測模塊12，其中，存儲器模塊8由ROM只讀存儲器9和SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器10組成，該存儲器模塊8的數(shù)據(jù)總線和地址總線分別與 ARM處理器7的數(shù)據(jù)總線和地址總線相連，并通過ARM處理器7的nCAROM引腳為ROM只讀存儲器9的片選信號，nSCSO引腳為SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器10的片選信號；LCD 顯示模塊 1 的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引腳分別與 ARM 處理器 7 的 VD7:0、VFRAME, VCLK, VLINE, VM、EL ON 及 DISP ON 引腳相連；按鍵模塊5包括4個按鍵，各按鍵的一端分別接地，另一端分別接ARM處理器7的 GPCl, GPC2，GPC3及GPG2引腳；主要進行開始、打印、顯示、清除等功能的輸入；信號檢測模塊12包括密封于儀器內(nèi)部的光源15、測試瓶2及光電傳感器13，該光源15與測試瓶2位置相對應，該光電傳感器13的輸出引腳與ARM處理器7的TIMER5引腳相連。工作的時候先將測試瓶2取出，放入被測溶液和試劑，之后再將測試瓶2放入儀器內(nèi)部，此時，測試瓶2的蓋與儀器緊密接觸，保證了光源15、測試瓶2、光電傳感器13不受外界光的干擾。所述的水中重金屬含量檢測儀還包括打印模塊11，該打印模塊11由串行口芯片14和微型打印機6組成，該微型打印機6通過串行口芯片14與ARM處理器7連接，該串行口芯片14與ARM處理器7的通用串行口引腳相連。所述的光電傳感器13為TSC3200D傳感器。光電傳感器13的SO、Sl引與上拉電阻相連，即輸出尺度為100% ;S2、S3與GND相連，即選擇“紅色”傳感器，因為此種顏色最有利于試液顏色檢測，可以非常清楚的分辨出加了試劑之后的試液顏色值。51接GND，即一直有效；VDD接3. 3V，以便適應ARM的I/O接口電平(高電平為3. 3V)，防止損壞ARM芯片。光電檢測傳感器的輸出引腳與ARM處理器7的TIMER5引腳相連。由ARM處理器 7的TIMER5引腳檢測光電傳感器的輸出頻率，從而計算出溶液的顏按鍵模塊5共設計了 4個按鍵，它們的一端分別接地，另一端分別接ARM處理器7 的GPC1，GPC2，GPC3及GPG2引腳；將這四個ARM引腳的功能設置成“輸入方式”，并且使能 50ΚΩ上拉電阻。LCD顯示屏為SPI接線方式，連接在ARM處理器7的GPE3、GPE4、GPE 6、GPE 7、 KEYIN3等通用接口，以實現(xiàn)對顯示屏的控制。微型打印機接口方式為通用的232通訊協(xié)議，使用ARM處理器7的T)(D1、RXDl弓丨腳與之相連，傳送要打印的數(shù)據(jù)。本實用新型水中重金屬含量檢測儀在實際使用時，將測試使用的試劑放入待測溶液中，適當搖動以使試劑充分溶解于待測溶液中。將準備好的待測溶液方式測試瓶2中，使用已知光源15對測試瓶2進行照射，利用光電傳感器13檢測透射光。為避免環(huán)境光對測試結(jié)果的影響，提高測試準確度，須將光源15、測試瓶2、光電傳感器13統(tǒng)一進行密封處理。 光電傳感器13輸出的頻率信號送入CPU — ARM處理器7中，ARM處理器7通過檢測頻率信號確定待測溶液中生金屬的含量。檢測結(jié)果由LCD顯示模塊1顯示，必要時可外接微型打印機6打印輸出，作為永久保存。按鍵模塊5主要包括開始、打印、顯示、清除等功能的輸入。本實用新型水中重金屬含量檢測儀由電池供電，檢測儀總開關控制電池的接通，電池通過接口進行充電。
權(quán)利要求1.一種水中重金屬含量檢測儀，其特征在于包括ARM處理器(7)、存儲模塊(8)、IXD 顯示模塊(1)、按鍵模塊(5 )及檢測模塊(12 )，其中，存儲器模塊(8 )由ROM只讀存儲器(9 ) 和SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器(10)組成，該存儲器模塊(8)的數(shù)據(jù)總線和地址總線分別與 ARM處理器(7)的數(shù)據(jù)總線和地址總線相連，且ARM處理器(7)的nCAROM引腳為ROM只讀存儲器(9)的片選信號引腳，nSCSO引腳為SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器(10)的片選信號引腳；LCD 顯示模塊(1)的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引腳分別與 ARM 處理器(7)的 VD7:0、VFRAME、VCLK、VLINE、VM、EL ON 及 DISP ON 引腳相連；按鍵模塊(5)包括4個按鍵，各按鍵的一端分別接地，另一端分別接ARM處理器(7)的 GPCl，GPC2, GPC3 及 GPG2 引腳；信號檢測模塊(12)包括密封于儀器內(nèi)部的光源(15)、測試瓶(2)及光電傳感器(13)， 該光源(15)與測試瓶(2)位置相對應，該光電傳感器(13)的輸出引腳與ARM處理器(7)的 TIMER5引腳相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中重金屬含量檢測儀，其特征在于所述的水中重金屬含量檢測儀包括打印模塊(11)，該打印模塊(11)由串行口芯片(14)和微型打印機(6)組成， 該微型打印機(6)通過串行口芯片(14)與ARM處理器(7)連接，該串行口芯片(14)與ARM 處理器(7)的通用串行口引腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中重金屬含量檢測儀，其特征在于所述的光電傳感器 (13)為 TSC3200D 傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種水中重金屬含量檢測儀，屬于機電類。包括ARM處理器、存儲模塊、LCD顯示模塊、按鍵模塊及檢測模塊，其中，存儲器模塊由ROM只讀存儲器和SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器組成；LCD顯示模塊與ARM處理器相連；按鍵模塊包括4個按鍵，各按鍵的一端分別接地，另一端分別接ARM處理器；信號檢測模塊包括密封于儀器內(nèi)部的光源、測試瓶及光電傳感器，該光電傳感器的輸出引腳與ARM處理器的TIMER5引腳相連。優(yōu)點在于操作簡單、快速、反映靈敏、精度較高、價格低廉、試劑容易保存。能夠及時檢測出水中重金屬的含量，對于保護環(huán)境具有非常重要的意義。而且更換相應試劑還可以檢測水中其他元素含量。
文檔編號G01N21/78GK202101943SQ20112013990
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者呂洪武, 宋宇, 武偉, 郭昕剛, 魯茂 申請人:長春工業(yè)大學