[發(fā)明專(zhuān)利]水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610956476.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106525923B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙學(xué)亮;史云;李康;魏光華;袁愛(ài)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/26
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/26
• 代理公司: 石家莊領(lǐng)皓專(zhuān)利代理有限公司 13130
• 代理人: 張玉嬋;薛琳

1.水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括均與微處理器單元（1）連接的人機(jī)交互單元（2）、溫度采集單元（4）、負(fù)載電源管理單元（6）、加熱攪拌單元（7）和電壓調(diào)整單元（8），

還包括氟離子電極單元（5），所述氟離子電極單元（5）所測(cè)電壓值經(jīng)信號(hào)調(diào)理單元（3）調(diào)理后傳送至所述微處理器單元（1），

所述信號(hào)調(diào)理單元（3）包括依次連接的阻抗匹配電路（31）、電壓抬升電路（32）和第一低通濾波電路（33），

所述阻抗匹配電路（31）包括第一放大器（311），所述第一放大器（311）的具體型號(hào)為INA121U，所述第一放大器（311）的第1腳和第8腳通過(guò)第四電阻（312）連接，

所述電壓抬升電路（32）包括阻值相同且均與跟隨電路（323）連接的第一電阻（321）和第二電阻（322），

所述第一電阻（321）和所述第二電阻（322）的另一端分別與所述第一放大器（311）和所述電壓調(diào)整單元（8）連接，

所述微處理器單元（1）包括運(yùn)算模塊（11），

所述運(yùn)算模塊（11）包括

通過(guò)對(duì)所述氟離子電極單元（5）所測(cè)電壓值進(jìn)行溫度補(bǔ)償從而對(duì)所測(cè)水中氟離子濃度進(jìn)行矯正的溫度補(bǔ)償模塊（111），

由所述氟離子電極單元（5）所測(cè)電壓值計(jì)算出氟離子濃度的線(xiàn)性計(jì)算模塊（112），所述線(xiàn)性計(jì)算模塊（112）由多組標(biāo)準(zhǔn)液的濃度值、所述氟離子電極單元（5）測(cè)量多組所述標(biāo)準(zhǔn)液得到的多組電壓值通過(guò)最小二乘法得出，

基于最小二乘法對(duì)所述線(xiàn)性計(jì)算模塊（112）進(jìn)行校正的計(jì)算校正模塊（113），

基于最小二乘法對(duì)所述溫度補(bǔ)償模塊（111）進(jìn)行校正的溫度補(bǔ)償校正模塊（114），

所述溫度補(bǔ)償模塊（111）所依據(jù)方程為V₁=V+(0.5+a)(T-20)，V₁為所述氟離子電極單元（5）所測(cè)電壓值通過(guò)溫度補(bǔ)償后的值，V為所述氟離子電極單元（5）所測(cè)電壓值，a為校正值，由所述溫度補(bǔ)償校正模塊（114）通過(guò)最小二乘法算出，T為所述溫度采集單元（4）所測(cè)溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理單元（3）所依據(jù)方程為：

V₄=R₂₈/(2R₂₈+R₂₅)(V₃+2V)，

其中，V₄為所述信號(hào)調(diào)理單元（3）傳送至所述微處理器單元（1）的電壓值，R₂₈為所述電壓抬升電路（32）中第三電阻（324）阻值，R₂₅為所述第一電阻（321）阻值，V₃為所述電壓調(diào)整單元（8）傳送至所述微處理器單元（1）的電壓值，

所述第三電阻（324）一端與所述第一電阻（321）和所述第二電阻（322）的連接點(diǎn)連接，另一端與地連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述氟離子電極單元（5）包括依次連接的氟離子電極（51）和電極接口（52），

所述氟離子電極（51）內(nèi)置參比電極，所述參比電極為銀-氯化銀電極，

所述電極接口（52）與所述第一放大器（311）連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度采集單元（4）包括依次連接的熱敏電阻傳感器（41）、恒流源電路（42）和第二低通濾波電路（43），所述第二低通濾波電路（43）與所述微處理器單元（1）的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述微處理器單元（1）的型號(hào)為MSP430。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中氟離子快速檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)交互單元（2）包括相互連接并均與所述微處理器單元（1）連接的鍵盤(pán)（21）和液晶顯示模塊（22），

所述鍵盤(pán)（21）包括自動(dòng)校正按鈕（211）和測(cè)試按鈕（212）。