[實用新型]一種用于水質檢測的全自動化學分析儀

有效

• 申請號: 201420464389.0
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN204116361U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 董平;史健松;吳再輝;石鑫;賈贊東
• 申請（專利權）人: 長春星銳智能化科技有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N35/02
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 紀尚

技術領域

本實用新型屬于檢測儀器技術領域，涉及一種對水中各物質成分進行分析檢測儀器的改進。?

背景技術

目前，對地表水、海水、污水、土壤溶液等物質進行定量檢測和分析的儀器統稱化學分析儀，它一般需要檢測出水中物質的亞硝酸鹽、鉀離子等含量，是對物質成分進行評估的重要參考資料。化學分析儀是集當代化學、光學、化學計量和計算機技術于一體的多學科分析技術。目前國外的化學分析儀，特別是全自動化學分析儀具備多種功能且檢測速度快。但其結構復雜，分析儀的售價也較高，而國內在這方面研究較少，多為半自動儀器，功能較少，實用不方便，自動化程度低。?

發明內容

本實用新型的目的是：提供一種用于水質檢測的全自動化學分析儀，它能夠高精度、全自動化地對水質進行檢測。?

本實用新型的技術方案是：通訊模塊通過專用的通訊芯片與單片機的串行通訊接口連接；液路控制模塊，與單片機的輸出狀態端口連接，通過單片機管腳輸出控制電平，實現對液路中的電磁閥、負壓泵等執行部件的控制；運動控制模塊與單片機的輸出狀態端口連接，通過單片機管腳輸出控制電平實現對電機的控制，每個電機需要兩根管腳來分別控制速度和方向；狀態監控模塊與單片機的輸入狀態管腳相連接，單片機通過輪詢掃描方式檢測各管腳狀態，主要是對儀器中的清洗液、廢棄液、蒸餾水等的容量進行檢測，一旦出現不足等狀態儀器進行報警；模擬信號采集模塊是通過單片機控制相應的模數轉換芯片來采集經過光電池轉換并放大后的光信號，從而實現了對多路光信號的檢測；溫度檢控模塊經過放大器輸出的模擬信號直接接入單片機的模擬信號輸入管腳，同時通過單片機的數模轉換管腳輸出一定的模擬電壓來控制溫度控制模塊的加溫過程。?

本實用新型的有益效果是：全自動化學分析儀的控制難點在于為提高儀器的工作效率需要同時實現多個電機并行運行。?

由于單片機穩定性高，應用方便可靠，開發成本低的優點，其應用十分廣泛和普及，但單片機作為一個單機來說，由于其處理器性能的限制，在一些較大的系統中，特別是有多個運動執行部件，同時運轉時往往采用多個單片機構成單片機陣列來參與控制，并且往往要求這些單片機協同工作。采用多單片機的協同工作，需要各個單片機之間進行往復的數據通訊，造成了儀器硬件資源的浪費，同時過多的通訊使得儀器的不穩定性增加。?

在全自動化學分析儀中兩個取樣臂的同時運行對于提高儀器的工作效率最明顯。在設計中采用單片機ATMEGA1280作為主控芯片，采用時間片的設計概念，將每個動作進行細，在一個定時器周期內（本發明中的時間周期為2毫秒）完成兩個電機的脈沖輸出、運行位置狀態監控、與PC機進行通訊等工作。采用本程序設計方式能夠實現兩個運動部件的同時運行，提高儀器的工作效率，同時僅采用一片單片機，提高儀器的硬件可靠性。整改過程中不需要多個單片機之間進行通訊，避免了因通訊錯誤造成的儀器“死機”等故障。?

附圖說明

圖1為本發明電路原理框圖；?

圖2為本發明軟件設計流程圖；（a）為主程序執行流程（b）為執行中的一個電機的動作流程。

圖3?為本發明的電路原理圖。1為主控單片機及外圍電路；2為溫度控制電路；3為電源部分；4為模數轉換電路；5為通訊電路；6為電機驅動信號電路。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步描述：?

一種基于單片機的全自動化學分析控制系統，包括型號為ATMEGA1280的單片機，所屬單片機分布鏈接電源模塊、溫度檢控模塊、運動控制模塊、模擬信號采集模塊、儀器狀態監控模塊、通訊模塊。

進一步的，所述的運動控制模塊實現儀器的相應的運動部件的電機控制，全自動化學分析儀包括試劑樣本盤、反應盤、樣本臂、試劑臂、攪拌臂、清洗塔共計11個電機采用驅動器控制電機的運行。?

進一步的，所述的模擬信號采集模塊運用模數轉換芯片實現十路模擬信號的采集。模擬信號采集模塊實現儀器的各路光纖信號經過反應杯吸收后的模擬信號。經過光纖輸出的單色光經過反應杯吸收后照射到對應的接收器中，接收器將光學信號轉換為電流信號。?

進一步的，所述的儀器狀態監控模塊通過單片機來檢測儀器的清洗液、蒸餾水、廢液桶是否有液體，并給出相應的信號。?