[发明专利]集成式多参数矿用水质分析系统和方法

说明书

技术领域：

本发明涉及水质分析系统和方法，具体涉及一种集成式多参数矿用水质分析系统和方法。

技术背景：

天然水中常见的八大离子:K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-的含量占离子总量的95％-99％，这些主要离子的分类常用来做为表征水体主要化学特征性指标。但是，目前对所述八大离子的化验不能由单一的一种水质分析系统来完成，需要利用滴定法或离子色谱仪、分光光度计等仪器结合来实现。

分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。分光光度计在我国水和废水监测分析中利用广泛，但是，所述八大离子中K⁺、Na⁺、HCO₃^-、CO₃^2-等不能利用分光光度计进行化验。

电位分析法是利用溶液中某种离子的活度与电极电位有一定的函数关系，通过测量电极电位来确定待测物含量的分析方法。目前，已有的离子选择电极约20种以上，但是，不能实现对Mg²⁺、SO₄^2-等离子的检测。

基于分光光度法的分光光度计和基于电位分析法的离子计一般应用于实验室。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供集成式矿用水质分析系统和方法。

为了解决上述问题，本发明技术方案是，集成式多参数矿用水质分析系统，包括ARM一体机、模拟键盘与RS232模块、无线WIFI、电源转换模块、离子电位计和分光光度计；电源转换模块为各电路单元供电；其特点是：

ARM一体机通过模拟键盘与RS232模块分别连接分光光度计与离子电位计；

分光光度计用于检测比色皿中待测水样的吸光度，通过模拟键盘与RS232模块将测试数据输入到ARM一体机；

离子电位计用于检测放置在待测水样中的离子选择电极的电压，通过模拟键盘与RS232模块将测试数据输入到ARM一体机；

该ARM一体机集成了ARM处理平台、RL45网络接口及RS232接口；在ARM处理平台中设置有参数选择模块、读数模块、计算模块以及存储和显示模块；其中：参数选择模块用于选择测量参数；读数模块用于读取分光光度计和离子电位计的测试数据；计算模块用于将测试数据转换成离子浓度数据；存储和显示模块用于将测试数据、离子浓度数据存储和显示。

本发明将分光光度计、离子电位计与ARM一体机相结合，通过分光光度计检测比色皿中待测溶液的吸光度而得到待测溶液的Mg²⁺、SO₄^2-两种离子含量，通过离子电位计检测放置在待测溶液中的电极的电压而得到待测溶液中K⁺、Na⁺、Ca²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、Cl^-、PH值等指标，可迅速、准确地测量出水样中各种离子的含量。

根据本发明所述的集成式多参数矿用水质分析系统的优选方案，在ARM处理平台中还设置有接口模块；接口模块通过RL45网络接口和无线WIFI与PC机通讯。

根据本发明所述的集成式多参数矿用水质分析系统的优选方案，ARM一体机设置在水质分析仪主机中，在水质分析仪主机中还设置有电极接口和比色皿槽；比色皿槽用于放置比色皿；电极接口为离子选择电极与离子电位计连接的接口。

集成式多参数矿用水质分析方法，其特点是：包括如下步骤：

第一步、建立集成式多参数矿用水质分析系统，该系统包括ARM一体机、模拟键盘与RS232模块、无线WIFI、电源转换模块、离子电位计和分光光度计；电源转换模块为各电路单元供电；ARM一体机通过模拟键盘与RS232模块分别连接分光光度计与离子电位计；

第二步、在ARM一体机中设置参数选择模块：用于选择测量参数；读数模块：用于读取分光光度计和离子电位计的测试数据；计算模块：用于将测试数据转换成离子浓度数据；存储和显示模块：用于将测试数据、离子浓度数据存储和显示；