专利名称:一种水源识别仪的离子电极测量装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种采用离子复合电极测量溶液中离子含量的水源识别仪的测
量装置。
背景技术:
根据煤矿常规地下水的化学成分的不同,将煤矿中的突水分为不同类型,不同类型的突水造成的危害也不同。在煤矿开采或者生产时,由于不能准确判断突水的水源类型, 无法采取有效的防治措施,致使水害发生时,造成工作人员的伤亡和巨大的经济损失。因此,当有突水现象时,在短时间内准确的判断突水水源类型,可及时撤离井下工作人员,避免或者减轻煤矿突水带来的危害。通过分析、测量煤矿突水中的几种常规离子的含量来划分突水的水源类型;根据经验,采取相应的防治措施避免水害的发生或者降低水害带来的损失。目前,用于水源识别仪的离子测量装置采用光吸收测量系统。光吸收测量系统是根据光吸收测量原理而设计, 采用化学试剂与被测溶液发生特定的化学反应,产生可吸收的混合物,从而实现离子浓度的测量。测量每种离子时,需用特定的化学试剂和测量方法。这种测量系统的缺点是1)离子浓度的测量受化学试剂的限制。缺少某种化学试剂或者化学试剂用量不足时,无法测量该离子的浓度;2)测量时,在水源识别仪正常工作状态下,要求操作人员有一定的专业知识和技能,否则将直接影响测试的准确度,从而导致识别失败;3)测量时,需要较多的化学试剂,测量不同浓度的溶液需要选择不同的测量量程,当浓度超出仪器量程时,需要将被测溶液稀释后再测量,增大了测量误差。4)化学试剂使用量多,价格责,加大了测量成本。5) 化学试剂缺货时,无法测量,从而无法及时识别出突水的水源类型,更不能及时采用有效的防治措施避免水害的发生或者减少水害带来的损失。
实用新型内容本实用新型是要克服上述现有技术中存在的缺点,提供一种能方便、快速、准确测量离子含量的测量装置,并使它具有使用方便、操作简单、成本低、测量准确等优点。为了达到上述目的,本实用新型通过以下的技术方案来实现包括电路板、离子复合电极、温度传感器、外壳、引出线和连接器插头,电路板置于外壳内部,离子复合电极与温度传感器分别从外壳底部引出,另一端从外壳上盖引出后装有连接器插头;电路板包括电源模块、MCU模块、通信接口、存储器和信号处理模块;MCU分别与电源模块、通信模块、存储器和信号处理模块连接,信号处理模块与电源模块连接。上述的外壳的形状是圆柱形,外壳的顶盖设有一个孔,外壳的底部设有两个大小不同的孔。上述的温度传感器和离子复合电极分别通过外壳底部的小孔和大孔接入外壳内的电路板上。上述的MCU模块采用单片机。[0009]上述的存储器与MCU模块之间的连接采用SPI方式。本实用新型的优点是1)整个测量装置便于安装、拆卸,使测量操作更简单、稳定可靠。2)测量离子浓度时,不需要多种化学试剂,节约成本,避免因缺少药品无法测量的情况。幻使用本实用新型测量装置时,对操作人员没有专业和技能的要求,任何操作人员都可参照使用说明书快速、准确的完成整个测量过程。
图1是本实用新型一种水源识别仪的离子电极测量装置的结构示意图。图2是图1的一种水源识别仪的离子电极测量装置的电路连接框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示的一种水源识别仪的离子电极测量装置,包括电路板、连接器插头1、 引出线2、外壳4、温度传感器5和离子复合电极6,电路板设置于外壳内部。如图2所示,电路板包括电源模块、MCU模块、信号处理模块、存储器和通讯接口 ; 电源模块分别与MCU模块和信号处理模块连接,为它们提供电源;信号处理模块与MCU模块之间采用SPI方式连接,由MCU模块控制信号处理模块,完成离子复合电极发送的信号的转换;通讯接口分别与MCU模块、引出线连接,完成电路板与水源识别仪主机之间的连接及信号传输。在图1中,外壳4带有一个外壳上盖3,外壳上盖可从外壳上灵活拆卸与安装,并且外壳上盖上设有一个小孔;外壳上盖的形状便于离子电极测量装置的固定和拆卸。引出线2的一端与电路板的通讯接口连接,从外壳上盖4的小口引出;另一端安装连接器插头 1。外壳的底部设有两个大小不同的孔;温度传感器5通过小孔连接到电路板的信号处理模块,离子复合电极6通过大孔连接到电路板的信号处理模块,完成数据采集。使用离子电极测量装置测量溶液中的离子浓度时,首先将连接器插头1接入水源识别仪的电极插口,建立离子电极测量装置和水源识别仪之间的连接,然后选择水源识别仪的操作项目来使用离子电极测量装置,按照离子电极测量装置的使用说明严格进行测量操作,完成离子浓度的测量,并通过水源识别仪的显示屏显示测量结果。作为最佳实施例, 连接器插头采用四芯的插头,引出线采用四芯屏蔽线。用户通过水源识别仪的显示屏来选择操作项目。打开水源识别仪主机后,接入离子电极测量装置,由电源模块分别向MCU模块和信号处理模块提供工作电压。MCU模块通过通讯接口接收水源识别仪主机发送的指令,执行相应的操作;信号处理模块将离子复合电极发送的信号转换为一定范围的电压信号,并传递给MCU模块完成电压信号的数字转换; 然后,将转换后的数据传输给存储器进行出行,同时,将数据以数字信号的形式通过通讯接口发送给水源识别仪主机,由主机完成测量数据的处理与显示。作为最佳实施例,MCU模块采用C8051F350型单片机,信号处理模块采用TL092型高输入阻抗运算放大器,存储器采用 )(5043。应当指出的是,以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,在不脱离本实用新型原理的前提下,本领域技术人员还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种水源识别仪的离子电极测量装置,其特征在于包括电路板、离子复合电极、温度传感器、外壳、引出线和连接器插头,电路板置于外壳内部,离子复合电极与温度传感器分别从外壳底部引出,另一端从外壳上盖引出后装有连接器插头;电路板包括电源模块、 MCU模块、通信接口、存储器和信号处理模块;MCU分别与电源模块、通信模块、存储器和信号处理模块连接,信号处理模块与电源模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种水源识别仪的离子电极测量装置,其特征在于所述的外壳的形状是圆柱形,外壳的顶盖设有一个孔,外壳的底部设有两个大小不同的孔。
3.根据权利要求1所述的一种水源识别仪的离子电极测量装置,其特征在于所述的温度传感器和离子复合电极分别通过外壳底部的小孔和大孔接入外壳内的电路板上。
4.根据权利要求1所述的一种水源识别仪的离子电极测量装置,其特征在于所述的 MCU模块采用单片机。
5.根据权利要求1所述的一种水源识别仪的离子电极测量装置,其特征在于所述的存储器与MCU模块之间的连接采用SPI方式。
专利摘要本实用新型公开了一种水源识别仪的离子电极测量装置,包括电路板、离子复合电极、温度传感器、外壳、引出线和连接器插头;电路板置于外壳的内部,离子复合电极与温度传感器分别从外壳底部引出,引出线一端接到电路板上,另一端从外壳上盖引出后装有连接器插头;电路板包括电源模块、MCU模块、通信接口、存储器和信号处理模块。本实用新型的优点是便于固定、拆卸灵活、测量稳定性好,能准确、快速的测量溶液中离子含量,对操作人员无专业和技能要求。
文档编号G01N27/60GK202119754SQ201120242050
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者张小卫, 李小明, 李永军 申请人:北京华安奥特科技有限公司