[发明专利]一种便携式水质快速检测设备及检测方法

权利要求书

1.一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：包括外壳以及装在外壳内部的检测 系统，所述检测系统包括电源模块、人机交互界面模块、单片机模块、串口通信模块、LED 阵列控制模块和光/频率转换模块；所述单片机模块分别与人机交互界面模块、LED阵列控 制模块和光/频率转换模块控制连接，单片机模块可通过串口通信模块与PC机进行数据传 输，所述电源模块为整个系统内的各个功能模块提供相适配的电压，所述LED阵列控制模 块由若干个LED灯和各自的分压电阻线路并联组成，LED阵列控制模块由人机交互界面 模块中的人机交互界面控制开关，所述光/频率转换模块用于感应LED阵列控制模块经样 品池后的光信号，并将感应的光信号转换成相对应的频率信号，所述光/频率转换模块感应 和转换的频率信号经过整形后传送至单片机模块进行处理，单片机模块将处理后的信号反 馈到人机交互界面模块进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述光/频率 转换模块包括型号为TSL238的光/频率转换器和用于分频和整形的D触发器；TSL238的 光/频率转换器输出端与D触发器的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述单片机 模块采用型号为STM32F103的芯片。

4.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述电源模块 包括12V锂电池、12V转5V电压转换及稳压电路、5V转3.3V电压转换及稳压电路；12V 锂电池经12V转5V电压转换及稳压电路、5V转3.3V电压转换及稳压电路输出3.3V为单 片机模块、LED阵列控制模块和光/频率转换模块供电；12V锂电池经12V转5V电压转换 及稳压电路输出5V为机交互界面模块、串口通信模块供电；5V转3.3V电压转换及稳压 电路采用型号为MP2303的芯片，5V转3.3V电压转换及稳压电路采用型号为AM1117-3.3 芯片。

5.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述串口通信 模块由USB接口电路构成，采用型号为CH340G接口芯片组成，用于单片机模块与PC机 进行数据交换。

6.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述LED阵列 控制模块采用波长为λ＝520nm与λ＝640nm波长的LED灯。

7.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述外壳的长、 宽、高分别为25cm、25cm、30cm。

8.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述的人机交 互界面模块为水质检测软件系统的触摸显示屏。

9.根据权利要1所述的一种便携式水质快速检测设备，其特征在于：所述检测系统 还包括无线数据通信模块，该检测系统可通过无线数据通信模块与智能手机终端进行数据 交互。

10.一种应用权利要求1所述的一种便携式水质快速检测设备的检测方法，其特征在 于：包括以下步骤：

1)在现场进行有效水质取样，放入样品池中，并确保水样不受污染；

2)启动便携式水质快速检测设备；

3)在设备的人机交互界面调试并设置水质检测参数，包括检测项目，取样体积，总 体积，待测液体积，定容体积的设定；

4)对样品池中的水样进行未处理前的空白测量；

5)对样品池中的水样添加相应的试剂显色后，进行样品测量；

6)单片机模块将步骤4)和步骤5)中测量数值进行相减运算，并根据拟合的浓度的 吸光度曲线，计算出对应的浓度值；

7)通过串口通信电路将浓度值发送到人机交互界面模块，显示出测量数据。