[发明专利]一种水质重金属在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水质重金属在线监测装置，属于电子测量测试技术领域。

背景技术

随着工业的发展，重金属对水质的污染越来越严重，微量的重金属就可以使人体产生中毒和其它危害症状，实时在线监测水质重金属的含量成为当务之急。目前，光谱、质谱、中子活化、分光光度等几种方法，需要的设备成本高，在连续监测及现场测定方面受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前，实时在线监测水质重金属的含量需要的设备成本高，在连续监测及现场测定方面受到很大限制的问题。本发明的水质重金属在线监测装置，通过电化学伏安法得到的是直接可以测量的电流信号，仪器设备简单，成本低，易于实现自动化，并具有无线通信功能，方便用户及时发现，做出相应的处理，具有良好的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种水质重金属在线监测装置，其特征在于：包括信号发生器、恒电位仪、三电极体、弱电流采集电路、单片机、串口通信电路、上位机、GPRS通信模块，所述单片机通过信号发生器与恒电位仪相连接，所述恒电位仪的输出端与三电极体相连接，所述三电极体位于水溶液内，所述弱电流采集电路采集水溶液内的电流信号，并输出给单片机，所述单片机分别与串口通信电路、GPRS通信模块相连接，所述串口通信电路与上位机相连接，所述GPRS通信模块与移动终端进行无线通信。

前述的一种水质重金属在线监测装置，其特征在于：水溶液放置在水箱中，所述水箱的一侧设有电子阀门，所述电子阀门与单片机相连接。

前述的一种水质重金属在线监测装置，其特征在于：包括液晶显示屏和看门狗电路，所述液晶显示屏和看门狗电路分别与单片机相连接。

本发明的有益效果是：本发明的水质重金属在线监测装置，通过电化学伏安法得到的是直接可以测量的电流信号，仪器设备简单，成本低，易于实现自动化，并具有无线通信功能，方便用户及时发现，做出相应的处理，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的水质重金属在线监测装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种水质重金属在线监测装置，包括信号发生器、恒电位仪、三电极体、弱电流采集电路、单片机、串口通信电路、上位机、GPRS通信模块，所述单片机通过信号发生器与恒电位仪相连接，恒电位仪的输出端与三电极体相连接，所述三电极体位于水溶液内，弱电流采集电路采集水溶液内的电流信号，并输出给单片机，单片机分别与串口通信电路、GPRS通信模块相连接，串口通信电路与上位机相连接，GPRS通信模块与移动终端进行无线通信，具有无线通信功能，方便用户及时发现，做出相应的处理措施。

所述水溶液放置在水箱中，水箱的一侧设有电子阀门，电子阀门与单片机相连接，单片机能够控制电子阀门开闭，自动实现水溶液的排放。

还包括液晶显示屏、看门狗电路，所述液晶显示屏、看门狗电路分别与单片机相连接，液晶显示屏能够显示水质重金属的浓度值，看门狗电路能够在在线监测装置生意外时（静电干扰等），崩溃时，重启在线监测装置，保证正常工作。

本发明的工作过程如下：监测时，单片机控制信号发生器输出的电压通过恒电位仪加载到三电极体上，使三电极体的工作电极的电压精确保持在需要的电压上，通过弱电流采集电路采集对三电极体的其他电极与工作电极回路产生的微弱电流信号，并记录过程中的伏安曲线，将数据通过串口通信电路发送给上位机，并将上位机的处理数据通过GRPS无线通信模块发给移动终端，便于相关的人员发现水质重金属浓度，若超标，做出相应的处理措施，微弱电流信号得到水质重金属浓的方法为，根据电化学溶出伏安法，曲线中峰电流的大小在一定条件下与被测离子的浓度成正比，峰电位与被测离子的种类特性有关，从而定性定量地分析出重金属离子的种类和浓度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。