[發明專利]物質成分測定儀

無效

• 申請號: 201110426045.1
• 申請日: 2011-12-10
• 公開（公告）號: CN102539354A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 趙致鈞
• 申請（專利權）人: 趙致鈞
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種物質成分測定儀，特別是一種具有無線通訊和無線定位功能的物質成分測定儀。

背景技術

根據比爾——郎伯定律：當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質時，與其吸光度與吸光物質的濃度及吸收層厚度成正比。人們發明了利用光電比色計來測量混合液體中某種物質成分的含量。一般的光電比色計由光源、濾光片、比色皿、光電檢測器、放大和顯示等六部分組成。現在市場上有的有電腦控制的物質成分測定儀，在上述六部分基礎上，增加了A/D轉換和MCU，是的測量結果可以數字化的顯示、打印。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有無線通訊和定位功能的智能物質成分測定儀，使得儀器可自動將測試結果連同測試位置通過無線方式傳輸到目的地。

本發明的技術方案如下：

本發明的物質成分測定儀由光源101、濾光片102、比色皿103、光電檢測器104、信號放大器105、A/D轉換106、MCU107、無線通訊模塊108以及無線定位模塊109組成。A/D轉換106、無線通訊模塊108以及無線定位模塊109分別與MCU107連接，受MCU控制。光源發出的光信號經濾光片濾光，穿過比色皿，產生與元素濃度呈朗伯—比爾(Lambert---Beer)定律關系的光，光電檢測器檢測這個光強度，轉化為成正比的電流信號，該電流信號經信號放大器105放大、經A/D轉換106采集、送入MCU107取得光照度數值，再根據原理公式，對比已知濃度同種元素溶液的光照度數值進行計算，求得某種元素的濃度，從而導出該元素在混合物中的含量。另一方面，MCU107控制無線定位模塊109測量和計算所處的經緯度，與元素含量一起經過無線通訊模塊108發送出去。

系統的軟件流程如附圖2。

本發明的軟件流程為：開始201、初始化202、建立無線連接203、接收上位機命令204、判斷是否收到開始測定命令205、開始A/D轉換206、采集A/D轉換的結果數據207、計算濃度208、取得定位數據209、數據打包210、通過無線通訊模塊將數據發出211，判斷無線發送是否成功212，無線傳輸不成功則重發，無線傳輸成功則返回等待新命令。

本發明采用了無線通訊和無線定位模塊，受控于上位機工作，使得可形成包括測定位置的物質成分測定結果。如用于測定農田土壤養分，可配合上位機形成網絡化的智能測定平臺，對于實時精準種植有重要意義。

附圖說明

附圖1是物質成分測定儀構成示意圖

附圖2是物質成分測定儀軟件流程圖

附圖3是實施例一構成圖

附圖4是實施例一軟件流程圖

附圖5是實施例二的構成圖

附圖6是實施例二的軟件結構圖

具體實施方式

下面是本發明的實施例之一，實施例僅用于理解本發明的一個實現實例，本發明的保護范圍不僅限于此實施例，任何按照本發明原理實現的或稍加改進實現的實施都在本發明的保護范圍。

附圖3為本實施例的構成示意圖。本實施例的智能物質成分測定儀由光源301、濾光片302、比色皿303、光電檢測器304、信號放大器305、單片機307、GPRS/GSM模塊308以及GPS模塊309組成。其中單片機307是MCU，同時包含A/D轉換電路和兩個UART接口；GPRS/GSM模塊308為遠程無線通訊模塊，通過其UART接口與單片機307相連；GPS模塊309用來擔當無線定位模塊，通過其UART接口與單片機307的另一個UART接口相連。

實施例一的流程圖如附圖4.

實施例一的軟件流程為開始401、初始化402、建立GPRS無線連接403、接收上位機命令404、判斷是否收到開始測定命令405、開始A/D轉換406、采集A/D轉換的結果數據407、計算濃度408、取得GPS定位數據209、數據打包210、通過GPRS無線通訊模塊將數據發出211，判斷無線發送是否成功212，GPRS無線傳輸不成功則重發，GPRS無線傳輸成功則返回等待新命令。

下面是本發明的另一個實施例。

附圖5為本實施例的構成圖。本實施例的物質成分測定儀由光源101、濾光片102、比色皿103、光電檢測器104、信號放大器105、CC2431(507)、CC2510(508)構成。其中CC2431是將A/D、基于8051的單片機系統、Zigbee通訊、基于Zigbee的無線定位為一體的SoC模塊，CC2510為2.4G射頻前端。