[发明专利]一种便携式水质快速检测设备及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及水质检测设备技术领域，尤其涉及一种便携式水质快速检测设备及检测方 法。

背景技术

水是人类生存最基本的条件，获得安全饮用水是人类的基本需求，事关人们的身心健 康和正常生活。据世界卫生组织的资料统计，在发展中国家，80％的疾病是由不安全的水 和恶劣的卫生条件造成的。若水中含有有害细茵，如伤寒、霍乱、痢疾等病菌时，便会传 播各种传染病。若水中存在大量浮游生物，如原生动物、藻类等，会影响水的物理性质， 并产生臭味和水色。当水中含有某些矿盐杂质，也会引起各种病症，如饮用水中含氟过多， 会使牙齿产生斑纹，从而引起“斑齿病，严重者可使牙齿完全溃坏。至于日常生活排出的 污水，也会传播疾病。因此，测定水质是否符合饮用水的标准是保证人民健康和国家建设 的重要任务。

针对自然灾害与突发事件对水质产生的影响，通常需要对现场水质进行快速检测，确 保人们用水安全。目前，检测水质主要采用实验室法和大型仪器分析法。实验室检测水质 需到现场取样，往往耗时多，不能及时公布水质的检测结果；大型仪器购买成本高、体积 大，不易携带至现场快速检测水质。因此，研发一款小型的便携式水质快速检测设备很有 必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式水质快速检测设备，该检测设备体积 小、便于携带、成本低，检测准确性及稳定性好，采用了大容量的锂电池提高了检测设备 的续航能力。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种便携式水质快速检测设备， 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。

进一步优化的技术方案为所述光/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。

进一步优化的技术方案为所述单片机模块采用型号为STM32F103的芯片。

进一步优化的技术方案为所述电源模块包括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。

进一步优化的技术方案为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。

进一步优化的技术方案为所述LED阵列控制模块采用波长为λ＝520nm与入＝640nm 波长的LED灯。

进一步优化的技术方案为所述外壳的长、宽、高分别为25cm、25cm、30cm。

进一步优化的技术方案为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。

进一步优化的技术方案为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。

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用便携式水质快速检测设备的检测方法，该 检测方法操作简单、能结合便携式水质快速检测设备准确、快速的测量出待测水质的数据 结果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种应用便携式水质快速检测设 备的检测方法，包括以下步骤：