矿用水质分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及水质分析仪，具体涉及一种矿用水质分析仪。


背景技术：

2.天然水需要检测很多参数，特别是所含离子的浓度参数以及ph值等，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，目前对离子的化验不能由单一的一种水质分析仪来完成，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。
3.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，离子中k
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、na
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、hco3‑
、co
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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mg
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、so
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等离子的检测。采用离子选择电有极测量法测量电极的电位与所测水质的温度有关，现有的水质分析仪没有用温度与所测离子浓度的关系曲线进行校准，所测参数不准确。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供矿用水质分析仪。
5.为了解决上述问题，本实用新型技术方案是，一种矿用水质分析仪，包括矿用水质分析仪主机和计算机；其特征在于：所述矿用水质分析仪主机包括ph值传感器接口、温度传感器接口、电极接口、分光光度计接口、数据处理模块、无线wifi和本安电源模块；本安电源模块为各电路单元供电；
6.分光光度计检测比色皿中待测水样的吸光度，将数据通过分光光度计接口输出到数据处理模块；
7.离子电位计检测放置在待测水样中的离子选择电极的电压，将数据通过电极接口输出到数据处理模块；
8.温度传感器检测待测水样的温度，并转换成电压信号，通过温度传感器接口输出到数据处理模块；
9.ph值传感器检测待测水样的ph值，并转换成电压信号，通过ph值传感器接口输出到数据处理模块；
10.数据处理模块通过无线wifi与计算机进行通讯；数据处理模块受计算机的控制，读取温度传感器的数据，得出待测水样的温度，并输出到计算机；同时数据处理模块读取分光光度计采集到的数据，得到所测离子的浓度数据，输出到计算机；或者数据处理模块读取离子电位计的数据，得到所测离子的浓度数据，输出到计算机；或者数据处理模块读取ph值传感器的数据，得出待测水样的ph值，输出到计算机；
11.计算机控制数据处理模块读取测量参数的种类，利用存储的所测离子浓度数据与温度之间的关系曲线，得出待测水样在标准温度下的离子浓度数据，通过显示屏显示；还将
收到的待测水样的温度数据和ph值通过显示屏显示；
12.所述本安电源模块包括充电接口、场效应晶体管、dc/dc电源模块、电流检测模块和可控硅；
13.所述充电接口与充电器连接，为防爆锂电池充电；
14.所述防爆锂电池通过场效应晶体管三为dc/dc电源模块供电；第二场效应晶体管由复位开关控制通断；
15.dc/dc电源模块将防爆锂电池输出的电压转换成电路单元需要的电压，输出到电流检测模块；
16.电流检测模块检测电流，当电流大于设定值时，通过控制可控硅和场效应晶体管二，使本安输出端无输出。
17.本实用新型将分光光度计、离子电位计与数据处理模块相结合，通过分光光度计检测比色皿中待测水样的吸光度而得到待测水样的mg
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、so
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两种离子含量，通过离子电位计检测放置在待测水样的电极的电压而得到待测水样中k
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、na
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、ca
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、hco3‑
、co
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、cl
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等指标，利用计算机存储的所测离子浓度数据与温度之间的关系曲线，得出待测水样在标准温度下的离子浓度数据，可迅速、准确地测量出水样中在标准温度下各种离子的含量。
18.根据本实用新型所述的矿用水质分析仪的优选方案，所述水质分析仪主机中还设置有比色皿槽；比色皿槽用于放置比色皿。
19.本实用新型所述的矿用水质分析仪的有益效果是：本实用新型将分光光度计、离子电位计与数据处理模块相结合，通过分光光度计、离子电位计、温度传感器和ph值传感器，利用计算机存储的所测离子浓度数据与温度之间的关系曲线，得出待测水样在标准温度下的离子浓度数据以及ph值，可迅速、准确地测量出水样中各种离子的含量；本实用新型成本低，使用方便，数据直观，可广泛应用于各种场合进行水质分析，如环保、煤矿、水厂等领域。
附图说明
20.图1为本实用新型所述的矿用水质分析仪电路原理框图。
21.图2为本实用新型所述的矿用水质分析仪主机的结构示意图。
22.图3为本实用新型所述的本安电源模块19中场效应晶体管u3、dc/dc电源模块u4连接电路原理图。
23.图4为本实用新型所述的本安电源模块19中电流检测模块u1、场效应晶体管u2以及可控硅q1连接电路原理图。
具体实施方式
24.参见图1至图4，一种矿用水质分析仪，包括矿用水质分析仪主机1和计算机2；所述矿用水质分析仪主机1包括ph值传感器接口5、温度传感器接口6、电极接口3、分光光度计接口4、比色皿槽8、数据处理模块11、无线wifi12和本安电源模块19；本安电源模块19为各电路单元供电；比色皿槽8用于放置比色皿18。
25.分光光度计14检测比色皿18中待测水样的吸光度，将数据通过分光光度计接口4输出到数据处理模块11；
26.离子电位计13检测放置在待测水样中的离子选择电极17的电压，将数据通过电极接口3输出到数据处理模块11；
27.温度传感器16检测待测水样的温度，并转换成电压信号，通过温度传感器接口6输出到数据处理模块11；
28.ph值传感器15检测待测水样的ph值，并转换成电压信号，通过ph值传感器接口5输出到数据处理模块11；
29.数据处理模块11通过无线wifi12与计算机2进行通讯；数据处理模块11通过计算机2选择测量的参数的种类；数据处理模块11受计算机2的控制，读取温度传感器16的数据，得出待测水样的温度，并输出到计算机2；同时数据处理模块11读取分光光度计14采集到的数据，得到所测离子的浓度数据，输出到计算机2；或者数据处理模块11读取离子电位计13的数据，得到所测离子的浓度数据，输出到计算机2；或者数据处理模块11读取ph值传感器15的数据，得出待测水样的ph值，输出到计算机2；
30.计算机2控制数据处理模块11读取的测量参数的种类，利用存储的所测离子浓度数据与温度之间的关系曲线，得出待测水样在标准温度下的离子浓度数据，通过显示屏显示；同时，将收到的待测水样的温度数据和ph值通过显示屏显示；
31.所述本安电源模块19包括充电接口t1、场效应晶体管二u2、场效应晶体管三u3、dc/dc电源模块u4、电流检测模块u1和可控硅q1；
32.所述充电接口t1与充电器连接，为防爆锂电池e充电；
33.所述防爆锂电池e通过场效应晶体管三u3为dc/dc电源模块u4供电；场效应晶体管二u2由开关sw控制通断；
34.dc/dc电源模块u4将防爆锂电池e输出的电压转换成电路单元需要的电压，输出到电流检测模块u1；
35.电流检测模块u1检测电流，当电流大于设定值时，通过控制可控硅q1和场效应晶体管二u2，使本安输出端无输出。
36.数据处理模块11通过无线wifi12与计算机进行通讯。用户在在计算机上操作水质分析软件，通过无线wifi12对本水质分析仪主机进行控制。
37.无线wifi12可以实现wifi无线网路与rj45网口相互转换。
38.使用该矿用水质分析仪进行水质测量时，首先通过计算机2选择需要测量的参数种类；判断是采用分光光度计测量或是采用离子电位计测量或者ph值传感器测量。
39.当采用分光光度计测量时，将待测水样加入到比色皿18中，并盖好遮光板，对系统进行校零；校零结束后，取出比色皿18，在待测水样中加入与测量离子对应的测试试剂，摇匀后，再次盖好遮光板；用分光光度计测量比色皿18中的待测水样的吸光度，水质分析仪主机1读取分光光度计14采集到的数据进行处理，转换成所测离子的浓度数据，并上传到计算机。
40.当采用离子电位计测量时，将待测水样加入到烧杯中，将已校准的与待测离子对应的离子选择电极信号输出端通过电极接口3与离子电位计13连接；离子选择电极感应端浸入待测水样中；离子电位计13测试离子选择电极的电压值，测试数据输入数据处理模块11处理，转换成所测离子的浓度数据，并上传到计算机。
41.当采用ph值传感器测量测量时，将待测水样加入到烧杯中，ph值传感器感应端浸
入待测水样中，ph值传感器将测试数据输入数据处理模块11处理, 并上传到计算机。
42.本实用新型能实现精确检测。仪器上的每个电极都有一离子选择膜，会与被测样本中相应的离子产生反应，膜是一离子交换器，与离子电荷发生反应而改变了膜电势，就可检测溶液样本和膜间的电势。溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极基质的含水层内发生离子迁移。迁移的离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面间的电位发生变化，在测量电极与参比电极间产生一个电位差。
43.本实用新型仅限于对硬件结构的保护，上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型的权利要求进行限制，其它的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变及等效置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。