本實(shí)用新型涉及醫(yī)用輔助用具技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于檢測(cè)液體PH值的裝置。
背景技術(shù):
近年,由于片面追求經(jīng)濟(jì)利益,忽視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)。工業(yè)污水、廢水等不經(jīng)過(guò)處理直接排放,不僅造成了對(duì)大自然的極大污染,而且影響著人們的健康、安全。目前中國(guó)生態(tài)已亮起紅燈,環(huán)境進(jìn)一步惡化,水質(zhì)和空氣污染尤為嚴(yán)重。PH值是控制污水和工業(yè)廢水排放的一個(gè)重要指標(biāo),國(guó)家環(huán)保局在工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了排放污水和工業(yè)廢水的PH值(PH值定義為1L中已經(jīng)電離的氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),即PH=-log[H+]。)必須在6.5-8.5之間,中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站則規(guī)定包括黑色冶金、合成洗滌劑、化肥、農(nóng)藥等在內(nèi)的排污企業(yè)中,PH值為廢水排放總量控制監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目。
國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的環(huán)境PH值檢測(cè)方法多是人工操作,主要是在某些監(jiān)測(cè)點(diǎn)定點(diǎn)定時(shí)取樣,然后將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分析,或者野外進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。所以,研制一款便攜式的PH檢測(cè)裝置,具有十分重要的意義。
故,針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,實(shí)有必要進(jìn)行研究,以提供一種方案,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,確有必要提供一種便攜式PH檢測(cè)裝置,采用一種簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量,且便于攜帶,滿足各種液體環(huán)境PH值測(cè)量要求。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種便攜式PH檢測(cè)裝置,包括電源模塊、PH傳感器、信號(hào)處理模塊、控制模塊、顯示模塊和通信模塊,其中,
所述電源模塊與電池相連接,用于為該裝置提供穩(wěn)定供電輸出;
所述PH傳感器用于檢測(cè)PH值參數(shù)并輸出電壓信號(hào);
所述信號(hào)處理模塊用于對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大處理并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制模塊;
所述控制模塊和信號(hào)處理模塊、顯示模塊和通信模塊相連接,用于獲取PH值信息,并將信息送至顯示模塊和通信模塊;
所述顯示模塊用于顯示PH值信息;
所述通信模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器相連接,用于將PH值信息發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。
優(yōu)選地,所述信號(hào)處理模塊包括第一芯片U1、第二芯片U2、第一電感L1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6和第七電容C7,其中,所述PH傳感器的正端與所述第一芯片U1的第一引腳相連接,所述PH傳感器的負(fù)端與所第一電阻R1的一端、第二電阻R2的一端、第四電阻R4的一端、第三電容C3的一端、第五電容C5的一端和第二芯片U2的第三引腳相連接,所述第一電阻R1的另一端與所述第一電容C1的一端、第二電容C2的一端、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端、第一電感L1的一端、第二芯片U2的第一引腳和第八引腳相連接并共同作為VDA端;所述第一電感L1的另一端與第二芯片U2的第七引腳共同和電源模塊輸出VCC端相連接;所述第一芯片U1的第五引腳與第四電容C4的一端共同和VDA端相連接,所述第一芯片U1的第三引腳與第一芯片U1的第四引腳和第三電阻R3的一端相連接,所述第三電阻R3的另一端與第五電容C5的另一端、第四電阻R4的另一端和第二芯片U2的第四引腳相連接,所述第二芯片U2的第五引腳和第六引腳與所述控制模塊相連接;所述第一芯片U1的第二引腳、第二芯片U2的第二引腳、第一電容C1的另一端、第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第二電阻R2的另一端、第四電容C4的另一端、第六電容C6的另一端、第七電容C7的另一端共同與地端相連接。
優(yōu)選地,所述第一芯片U1采用運(yùn)放芯片SMG321。
優(yōu)選地,所述第二芯片U2為高精度ADC芯片HX710。
優(yōu)選地,所述控制模塊采用ST公司的單片機(jī)STM8L152C8T6。
優(yōu)選地,所述通訊模塊為GPRS模塊、3G模塊或4G模塊中的任一種。。
優(yōu)選地,所述電源模塊采用電源芯片7733。
優(yōu)選地,所述顯示模塊采用LCD顯示屏。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型帶有傳感器校準(zhǔn)功能,測(cè)量精度高、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、且便于攜帶,滿足各種液體環(huán)境PH值測(cè)量要求。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型便攜式PH檢測(cè)裝置的原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型中信號(hào)處理模塊的電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型中控制模塊的控制流程圖。
圖4為本實(shí)用新型中電源模塊的電路原理圖。
如下具體實(shí)施例將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的作進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1,所示為本實(shí)用新型便攜式PH檢測(cè)裝置的原理框圖,包括電源模塊、PH傳感器、信號(hào)處理模塊、控制模塊、顯示模塊和通信模塊,其中,
電源模塊與電池相連接,用于為該裝置提供穩(wěn)定供電輸出;
PH傳感器用于檢測(cè)PH值參數(shù)并輸出電壓信號(hào),PH傳感器具有探測(cè)頭和輸出電極,并帶三點(diǎn)校準(zhǔn),分別是ph4.00 6.86 9.18,通過(guò)控制模塊可以方便的實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。將探測(cè)頭深入液體中,PH傳感器將PH信號(hào)轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號(hào),通過(guò)輸出電極輸出電壓信號(hào),輸出電極包括正端和負(fù)端。
信號(hào)處理模塊用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大處理并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給控制模塊;由于PH傳感器輸出的電壓信號(hào)只有mv級(jí),通常在正負(fù)414mv之間,因此,需要信號(hào)處理模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,信號(hào)處理模塊包括運(yùn)放電路和AD采樣電路。
控制模塊和信號(hào)處理模塊、顯示模塊和通信模塊相連接,用于獲取PH值信息,并將信息送至顯示模塊和通信模塊;
顯示模塊用于顯示PH值信息;
通信模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器相連接,用于將PH值信息發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。
參見(jiàn)圖2,所示為本實(shí)用新型中信號(hào)處理模塊的電路原理圖,信號(hào)處理模塊包括第一芯片U1、第二芯片U2、第一電感L1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6和第七電容C7,其中,PH傳感器的正端與第一芯片U1的第一引腳相連接,PH傳感器的負(fù)端與所第一電阻R1的一端、第二電阻R2的一端、第四電阻R4的一端、第三電容C3的一端、第五電容C5的一端和第二芯片U2的第三引腳相連接,第一電阻R1的另一端與第一電容C1的一端、第二電容C2的一端、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端、第一電感L1的一端、第二芯片U2的第一引腳和第八引腳相連接并共同作為VDA端;第一電感L1的另一端與第二芯片U2的第七引腳共同和電源模塊輸出VCC端相連接;第一芯片U1的第五引腳與第四電容C4的一端共同和VDA端相連接,第一芯片U1的第三引腳與第一芯片U1的第四引腳和第三電阻R3的一端相連接,第三電阻R3的另一端與第五電容C5的另一端、第四電阻R4的另一端和第二芯片U2的第四引腳相連接,第二芯片U2的第五引腳和第六引腳與控制模塊相連接;第一芯片U1的第二引腳、第二芯片U2的第二引腳、第一電容C1的另一端、第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第二電阻R2的另一端、第四電容C4的另一端、第六電容C6的另一端、第七電容C7的另一端共同與地端相連接。
其中,第一芯片U1采用運(yùn)放芯片SMG321。
優(yōu)選地,第二芯片U2為高精度ADC芯片HX710,帶一級(jí)可編程差分運(yùn)放,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度測(cè)量。
優(yōu)選地,控制模塊采用ST公司的單片機(jī)STM8L152C8T6。單片機(jī)STM8L152C8T6的市場(chǎng)價(jià)在1元以下,從而能夠降低硬件成本。雖然市場(chǎng)上有眾多單片機(jī)集成ADC功能,但將極大的提高硬件成本,本實(shí)用新型采用單片機(jī)加ADC芯片的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)低成本和高精度測(cè)量。參見(jiàn)圖3,所示為控制模塊內(nèi)部運(yùn)行的控制程序流程,通過(guò)控制模塊實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能。
優(yōu)選地,通訊模塊為GPRS模塊、3G模塊或4G模塊中的任一種。
參見(jiàn)圖4,所示為電源模塊的原理框圖,其中,采用電源芯片7733。
以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。