專利名稱：一種水源識別儀的離子電極測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用離子復(fù)合電極測量溶液中離子含量的水源識別儀的測
量裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)煤礦常規(guī)地下水的化學(xué)成分的不同，將煤礦中的突水分為不同類型，不同類型的突水造成的危害也不同。在煤礦開采或者生產(chǎn)時，由于不能準(zhǔn)確判斷突水的水源類型， 無法采取有效的防治措施，致使水害發(fā)生時，造成工作人員的傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，當(dāng)有突水現(xiàn)象時，在短時間內(nèi)準(zhǔn)確的判斷突水水源類型，可及時撤離井下工作人員，避免或者減輕煤礦突水帶來的危害。通過分析、測量煤礦突水中的幾種常規(guī)離子的含量來劃分突水的水源類型；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采取相應(yīng)的防治措施避免水害的發(fā)生或者降低水害帶來的損失。目前，用于水源識別儀的離子測量裝置采用光吸收測量系統(tǒng)。光吸收測量系統(tǒng)是根據(jù)光吸收測量原理而設(shè)計， 采用化學(xué)試劑與被測溶液發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生可吸收的混合物，從而實(shí)現(xiàn)離子濃度的測量。測量每種離子時，需用特定的化學(xué)試劑和測量方法。這種測量系統(tǒng)的缺點(diǎn)是1)離子濃度的測量受化學(xué)試劑的限制。缺少某種化學(xué)試劑或者化學(xué)試劑用量不足時，無法測量該離子的濃度；2)測量時，在水源識別儀正常工作狀態(tài)下，要求操作人員有一定的專業(yè)知識和技能，否則將直接影響測試的準(zhǔn)確度，從而導(dǎo)致識別失??；3)測量時，需要較多的化學(xué)試劑，測量不同濃度的溶液需要選擇不同的測量量程，當(dāng)濃度超出儀器量程時，需要將被測溶液稀釋后再測量，增大了測量誤差。4)化學(xué)試劑使用量多，價格責(zé)，加大了測量成本。5) 化學(xué)試劑缺貨時，無法測量，從而無法及時識別出突水的水源類型，更不能及時采用有效的防治措施避免水害的發(fā)生或者減少水害帶來的損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種能方便、快速、準(zhǔn)確測量離子含量的測量裝置，并使它具有使用方便、操作簡單、成本低、測量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)包括電路板、離子復(fù)合電極、溫度傳感器、外殼、引出線和連接器插頭，電路板置于外殼內(nèi)部，離子復(fù)合電極與溫度傳感器分別從外殼底部引出，另一端從外殼上蓋引出后裝有連接器插頭；電路板包括電源模塊、MCU模塊、通信接口、存儲器和信號處理模塊;MCU分別與電源模塊、通信模塊、存儲器和信號處理模塊連接，信號處理模塊與電源模塊連接。上述的外殼的形狀是圓柱形，外殼的頂蓋設(shè)有一個孔，外殼的底部設(shè)有兩個大小不同的孔。上述的溫度傳感器和離子復(fù)合電極分別通過外殼底部的小孔和大孔接入外殼內(nèi)的電路板上。上述的MCU模塊采用單片機(jī)。[0009]上述的存儲器與MCU模塊之間的連接采用SPI方式。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)整個測量裝置便于安裝、拆卸，使測量操作更簡單、穩(wěn)定可靠。2)測量離子濃度時，不需要多種化學(xué)試劑，節(jié)約成本，避免因缺少藥品無法測量的情況。幻使用本實(shí)用新型測量裝置時，對操作人員沒有專業(yè)和技能的要求，任何操作人員都可參照使用說明書快速、準(zhǔn)確的完成整個測量過程。

圖1是本實(shí)用新型一種水源識別儀的離子電極測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的一種水源識別儀的離子電極測量裝置的電路連接框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示的一種水源識別儀的離子電極測量裝置，包括電路板、連接器插頭1、 引出線2、外殼4、溫度傳感器5和離子復(fù)合電極6，電路板設(shè)置于外殼內(nèi)部。如圖2所示，電路板包括電源模塊、MCU模塊、信號處理模塊、存儲器和通訊接口 ； 電源模塊分別與MCU模塊和信號處理模塊連接，為它們提供電源；信號處理模塊與MCU模塊之間采用SPI方式連接，由MCU模塊控制信號處理模塊，完成離子復(fù)合電極發(fā)送的信號的轉(zhuǎn)換；通訊接口分別與MCU模塊、引出線連接，完成電路板與水源識別儀主機(jī)之間的連接及信號傳輸。在圖1中，外殼4帶有一個外殼上蓋3，外殼上蓋可從外殼上靈活拆卸與安裝，并且外殼上蓋上設(shè)有一個小孔；外殼上蓋的形狀便于離子電極測量裝置的固定和拆卸。引出線2的一端與電路板的通訊接口連接，從外殼上蓋4的小口引出；另一端安裝連接器插頭 1。外殼的底部設(shè)有兩個大小不同的孔；溫度傳感器5通過小孔連接到電路板的信號處理模塊，離子復(fù)合電極6通過大孔連接到電路板的信號處理模塊，完成數(shù)據(jù)采集。使用離子電極測量裝置測量溶液中的離子濃度時，首先將連接器插頭1接入水源識別儀的電極插口，建立離子電極測量裝置和水源識別儀之間的連接，然后選擇水源識別儀的操作項(xiàng)目來使用離子電極測量裝置，按照離子電極測量裝置的使用說明嚴(yán)格進(jìn)行測量操作，完成離子濃度的測量，并通過水源識別儀的顯示屏顯示測量結(jié)果。作為最佳實(shí)施例， 連接器插頭采用四芯的插頭，引出線采用四芯屏蔽線。用戶通過水源識別儀的顯示屏來選擇操作項(xiàng)目。打開水源識別儀主機(jī)后，接入離子電極測量裝置，由電源模塊分別向MCU模塊和信號處理模塊提供工作電壓。MCU模塊通過通訊接口接收水源識別儀主機(jī)發(fā)送的指令，執(zhí)行相應(yīng)的操作；信號處理模塊將離子復(fù)合電極發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換為一定范圍的電壓信號，并傳遞給MCU模塊完成電壓信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換； 然后，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸給存儲器進(jìn)行出行，同時，將數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的形式通過通訊接口發(fā)送給水源識別儀主機(jī)，由主機(jī)完成測量數(shù)據(jù)的處理與顯示。作為最佳實(shí)施例，MCU模塊采用C8051F350型單片機(jī)，信號處理模塊采用TL092型高輸入阻抗運(yùn)算放大器，存儲器采用 )(5043。應(yīng)當(dāng)指出的是，以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種水源識別儀的離子電極測量裝置，其特征在于包括電路板、離子復(fù)合電極、溫度傳感器、外殼、引出線和連接器插頭，電路板置于外殼內(nèi)部，離子復(fù)合電極與溫度傳感器分別從外殼底部引出，另一端從外殼上蓋引出后裝有連接器插頭；電路板包括電源模塊、 MCU模塊、通信接口、存儲器和信號處理模塊；MCU分別與電源模塊、通信模塊、存儲器和信號處理模塊連接，信號處理模塊與電源模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水源識別儀的離子電極測量裝置，其特征在于所述的外殼的形狀是圓柱形，外殼的頂蓋設(shè)有一個孔，外殼的底部設(shè)有兩個大小不同的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水源識別儀的離子電極測量裝置，其特征在于所述的溫度傳感器和離子復(fù)合電極分別通過外殼底部的小孔和大孔接入外殼內(nèi)的電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水源識別儀的離子電極測量裝置，其特征在于所述的 MCU模塊采用單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水源識別儀的離子電極測量裝置，其特征在于所述的存儲器與MCU模塊之間的連接采用SPI方式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水源識別儀的離子電極測量裝置，包括電路板、離子復(fù)合電極、溫度傳感器、外殼、引出線和連接器插頭；電路板置于外殼的內(nèi)部，離子復(fù)合電極與溫度傳感器分別從外殼底部引出，引出線一端接到電路板上，另一端從外殼上蓋引出后裝有連接器插頭；電路板包括電源模塊、MCU模塊、通信接口、存儲器和信號處理模塊。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是便于固定、拆卸靈活、測量穩(wěn)定性好，能準(zhǔn)確、快速的測量溶液中離子含量，對操作人員無專業(yè)和技能要求。
文檔編號G01N27/60GK202119754SQ201120242050
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者張小衛(wèi), 李小明, 李永軍 申請人:北京華安奧特科技有限公司