[發明專利]一種氨氮圖像檢測裝置

在審

• 申請號: 201510955143.2
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105606593A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 居錦武;王蘭英;熊興中;高祥;盧令
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: G01N21/75
• 分類號: G01N21/75
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業技術領域的水質氨氮含量檢測技術，具體涉及一種氨氮圖像檢測裝 置。

背景技術

隨著社會的發展，經濟的繁榮，計算機技術得到越來越廣泛的應用。評價水質污染 狀況的關鍵指標之一是檢測水質的氨氮含量，氮元素是水體富營養化的主要營養成分之 一，氨氮含量反映了水體富營養化的程度。常用的氨氮自動在線檢測技術是基于電化學效 應的傳感器檢測法和基于納氏反應的分光光度法。傳感器檢測法基于電化學反應，缺點是 水樣中的污染物會依附在傳感器表面，造成傳感器的污染，每次檢測后，都要進行傳感器 清洗工作，不適合于長期在線自動檢測。納氏分光光度法是基于納氏反應，納氏試劑與水 樣中的氨氮反應，會生成棕紅色化合物，檢測其吸光度，可用于計算氨氮含量，但其操作 步驟多，據此原理設計的在線自動氨氮檢測裝置結構復雜，成本高，故障率高。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種氨氮圖像檢測裝置，通過使用嵌入式計算機圖 像技術，克服傳統的納氏分光光度法氨氮檢測裝置的缺點，無需傳統裝置中的光度計、計 量器等部件，采用工業相機采集反應器圖像，實現試劑及水樣的計量控制，通過圖像處 理，實現納氏反應化合物的色度識別，從而完成氨氮含量檢測。系統簡化了裝置結構，降 低了裝置的成本，降低了裝置的故障率，減輕了后期使用維護工作量，適用于長期在線自 動氨氮檢測工作。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種氨氮圖像檢測裝置，包括工控機、LCD觸摸屏、多通電磁閥、蠕動泵、暗箱、反應 器、標準光源、工業相機、納氏試劑儲罐、掩蔽劑儲罐、蒸餾水儲罐、被測水樣儲罐和廢 液儲罐，納氏試劑儲罐、掩蔽劑儲罐、蒸餾水儲罐、被測水樣儲罐和廢液儲罐通過多通電 磁閥和蠕動泵與反應器相連，暗箱內設有反應器、標準光源和工業相機，工業相機與工控 機相連，工控機還與LCD觸摸屏、蠕動泵和多通電磁閥相連，所述工控機基于ARM嵌入 式處理器設計，其CPU芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內置32KB的指令和 數據1級緩存，128KB的2級緩存，內置A9ARM內核，內置8路分辨率為D1的視頻編 解碼引擎，碼流最高速率40Mbit/s，內置視頻目標運動檢測引擎，內置100M以太網接 口，SATA2.5硬盤接口，UART接口及I2C接口。

優選地，所述LCD觸摸屏，采用7寸電阻式觸摸屏，用于顯示軟件界面，實現人機 接口。

優選地，所述蠕動泵，型號為ULRO80T(UIM241C04T+57-76/一體機)，工作電源 24VDC，用于將試劑及水樣抽到反應器中，檢測工作完成后，再將反應器中的反應物抽到廢 液儲罐中。

優選地，所述多通電磁泵，型號為ASCOSCE282B001V-MV000011，工作電源 24VDC，8通道，用于切換液體管道。

優選地，所述反應器，為石英反應瓶，型號為XJG-08A-SY，反應瓶尺寸為Φ 20＊H99，試劑及水樣在反應器中混合，靜置反應后，生成納氏反應紅棕色化合物，供工業 相機采集反應圖像。

優選地，所述標準光源，型號為YX-FL100100，發光面積為100＊100mm，24V恒 流電源供電，標準光源生成標準白光，用作圖像檢測背光。

優選地，所述工業相機，型號為HD-GY300Y，有效像素300萬，最高分辨率 2048＊1536，USB2.0接口，當反應器中生成納氏反應紅棕色化合物后，工業相機采集化合物 圖像，工控機分析色度信息，計算氨氮含量。

優選地，所述暗箱，為不透光的密封盒，將標準光源、反應器、工業相機放置其 中，可使圖像檢測不受外界環境光的影響，提高檢測的準確度。

本發明具有以下有益效果：

通過使用嵌入式計算機圖像技術，克服傳統的納氏分光光度法氨氮檢測裝置的缺點，整套 裝置取消了傳統裝置的分光光度計及液位計量器，簡化了系統結構，降低了成本，降低了 故障率，減輕了系統后期維護工作量，采用工業相機采集反應器圖像，實現試劑及水樣的 計量控制，通過圖像處理，實現納氏反應化合物的色度識別，從而完成氨氮含量檢測，適 用于長期在線自動氨氮檢測工作。

附圖說明

圖1為本發明實施例一種氨氮圖像檢測裝置的結構示意圖。

具體實施方式