[发明专利]便携式广谱分光光度液体微量元素检测仪及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于广谱分光光度液体微量元素检测仪装置领域，尤其是一种具有 携带方便，广谱检测，便于在农村野外环境使用的便携式广谱分光光度液体微 量元素检测仪及控制方法。用于实时水质参数的取样监测和监测后的无线数据 传输，将环境数据和GPS全球定位系统的地标信号通过无线通讯方式传输给用 户端。

背景技术

目前，水质参数的取样监测为人工操作的液体比色法，存在的问题是监测 结果需要人工比色，对操作人员要求高，检测结果因人而异，差异大，难以保 证数据质量。第二个存在的问题是监测结果的时间、地点要人工记录，且无法 获得监测数据的经纬度、海拔高度数据。第三个问题是监测结果不能实时无线 传输给中心主控室。第四个问题是目前尚无广谱无线水质检测便携仪。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有携带方便，广谱检测，便于在农村野外环境 使用的便携式广谱分光光度液体微量元素检测仪及检测方法。

本发明的技术方案是：便携式广谱分光光度液体微量元素检测仪，其特征 是由盒体、系统主板、光电测试单元组成。系统主板设置在盒体内部，在盒体 的外表面上设置有彩色触摸屏，在盒体的顶部设置有天线，天线与系统主板连 接，盒体的侧部设置有手柄。所述的光电测试单元设置在手柄内部，所述光电 测试单元由光电测试主仪器模块、光电测试单元反射光模块组成。光电测试主 仪器模块、光电测试单元反射光模块通过调节螺栓连接。光电测试主仪器模块 和光电测试单元反射光模块之间设置有试管舱。所述的光电测试主仪器模块含 有装填光源舱及反射光谱检测舱。装填光源舱内设置有高强度白色广谱LED光 源模块，反射光谱检测舱设置有三光谱段合成反射光谱检测器。反射光谱检测 器端经过标准电路接口与主板连接。手柄外表面上设置有按键式输入按钮，输 入按扭与系统主板连接，用以控制操作，检测结果的数据可以自动添加GPS信 息，并由系统主板经过无线传输模块实时传输。

所述系统主板由下列单元组成：CPU模块、RS232通讯模块、RS232接口、 LED功放模块、LED接口、GPIO接口、无线传输模块接口、无线传输模块、光 谱检测器接口、光谱检测器模块、GPS定位模块；其中，CPU模块分别与RS232 通讯模块、LED功放模块、GPIO接口、无线传输模块接口、光谱检测器接口和 GPS定位模块相连。RS232通讯模块与RS232接口连接，LED功放模块与LED 接口连接，光谱检测器接口与光谱检测器模块连接，无线传输模块接口与无线 传输模块连接。

反射光谱检测器可以通过装填式插入反射光谱检测舱。当其到位固定后， 其输出电流信号端经过标准电路接口与主板上的光谱检测器模块连接。主板上 的光谱检测器模块的主要功能为电流放大，然后经电流-电压转换，由主板上 的标准电路接口与CPU的A/D输入端相连。CPU的A/D转换器对信号进行数字 转换。

便携仪箱体上设置的按键与主板的GPIO/INT(GPIO和INT功能时分复用) 相连，用以操作便携仪的工作和控制其界面显示。

在便携仪箱体手柄的端部设置有外接数字接口，用于和笔记本电脑通讯以 及挂带传感器。

所述光电测试单元设置有可充电电池。

所述光电测试单元的光电测试主仪器模块由固定件、调节螺栓固定孔、装 填式光源舱及反射光谱检测舱的合成舱组成。其中调节螺栓固定孔位于固定件 的上下两端，装填式光源舱及反射光谱检测舱的合成舱位于固定件的中部。在 合成舱的上部设置有可装填光源舱，在合成舱的下部设置有可装填反射光谱检 测舱。

所述光电测试单元反射光模块由固定件、光学反射镜组成，在固定件上设 置有与主仪器模块调节螺栓相匹配的固定孔，在固定孔的中间设置有光学反射 镜。