[发明专利]具有GPS定位和无线传输功能的便携式磷酸盐检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及水环境监测技术领域，是一种具有全球定位系统(GPS)定位和无线传输功能的便携式磷酸盐检测装置。

背景技术

近些年来，因经济的快速发展，资源利用强度加大，导致我国湖泊生源要素严重富集，生态系统退化，蓝藻水华频繁暴发，湖泊富营养化呈现迅猛发展的趋势。2000年以后，太湖、巢湖、滇池等大型天然湖泊出现大面积水华，导致全国湖泊的富营养化面积急剧增加。目前，全国1平方公里以上的湖泊有2000多个，目前发达地区的湖泊富营养化已经比较严重，大城市的中心湖泊及一些小湖泊已基本富营养化甚至重度富营养化。以太湖为例，近20年来太湖水污染严重，上世纪80年代还是以二类水为主，到2000年以后水体已是五类至劣五类为主，水华占到总面积三分之一。湖泊富营养化是环湖工农业和生活的排污问题。排污中的磷污染引起太湖水体富营养化，成为藻类大规模暴发的主要成因，水中磷元素的存在形态有正磷酸盐、偏磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷，其中正磷酸盐占绝大多数。对于藻类等初级生产者，最为重要的磷的形态是正磷酸盐。所以磷酸盐的现场检测成为太湖水体富营养化监测和预警的重要指标。

目前已有产品大多数仅具有检测功能，需要采用其他仪器辅助获得采样点位置信息，检测结果也不能现场传输。因此，研制具有GPS定位和无线传输功能的磷酸盐检测仪，可以将检测结果和采样点位置信息传输到数据终端进行处理，便于有关部门及时获得相关数据，在环境监测、污染预警等领域具有较为广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有GPS定位和无线传输功能的便携式磷酸盐检测装置，适用于野外检测，实现了对磷酸盐的定量检测，同时进行GPS现场定位，在环境温度变化时，以检测到的现场环境温度，用经验公式，动态调节反应时间，保证了检测结果的一致性。并将检测结果及位置信息传输到数据终端进行处理。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种具有GPS定位和无线传输功能的便携式磷酸盐检测装置，其包括中央微处理器、激光器二极管、光电探测器、数据处理电路、温度检测模块、GPS定位单元、无线传输单元、键盘输入、液晶显示、数据传输模块、上位机；其中，中央微处理器的多个输出端分别与激光器二极管、GPS定位单元、无线传输单元电连接；并分别与光电探测器、数据处理电路、温度检测模块、液晶显示、数据传输模块双向通讯；键盘输入的输出端与中央微处理器的输入端电连接；数据传输模块与上位机双向通讯；光电探测器、温度检测模块的输出端分别与数据处理电路的一输入端电连接；激光器二极管、光电探测器、温度检测模块分别设于光电检测接口的侧壁上，激光器二极管、光电探测器分别位于相对的侧壁，光电探测器在激光器二极管的光路上。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其所述GPS定位单元包括GPS控制电路、GPS模块，GPS控制电路与GPS模块双向通讯；无线传输单元包括GPRS控制电路、GPRS模块，GPRS控制电路与GPRS模块双向通讯；中央微处理器的两个输出端分别与GPS控制电路、GPRS控制电路电连接。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其所述光电检测接口，包括反应池、遮光上盖、反应杯；反应池为桶状，反应杯置于反应池腔内，遮光上盖与反应池上端相适配，可分离的避光式固连；

反应池侧壁中部周圆上设有两个正对的通孔，二通孔内分别固接激光二极管、光电探测器，光电探测器在激光器二极管的光路上；距底部3/4处开有第三通孔，第三通孔中固接温度检测模块；

反应杯由透明材料制作，使激光器二极管的光路穿过。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其所述遮光上盖侧壁厚度大于反应池侧壁厚度，遮光上盖下端头周圆上设有凹槽，凹槽内壁与反应池上端头外形相适配，两者卡固连接，使外界光线无法进入；遮光上盖、反应池用不透明的金属材料制作。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其所述反应杯用玻璃材料制作，上口设有反应杯盖。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其所述光电检测接口，其反应池与激光器二极管、光电探测器、温度检测模块集成为一个模块。

所述的便携式磷酸盐检测装置，其流程为：

(1)制作磷酸盐浓度与光强对应关系标准曲线，备用；

(2)将待检测样品置于反应杯中，放到反应池内腔中，盖上遮光上盖；

(3)通电，通过键盘输入，指令中央微处理器启动激光器二极管发射激光，照射反应杯中待检测样品；

(4)待光强稳定后，用光电探测器检测透射光强，并将所得数据存储于中央微处理器的内存中；