本發(fā)明涉及水質(zhì)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有標(biāo)準(zhǔn)值對比的基于兩極體系水質(zhì)檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生活用水、飲用水等水質(zhì)安全問題是社會各界乃至家家戶戶所關(guān)心的問題，雖然國家對各類水質(zhì)均有衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對出廠自來水檢測也較為重視，但是出廠自來水的合格并不等于輸送至各戶家庭的水質(zhì)合格，因此，開發(fā)檢測性能好、速度快、易于維護的水質(zhì)檢測系統(tǒng)是很重要的。
水中既含有人體所需的一些必要元素，也含有一些對人體有害的物質(zhì)，不同場合對水質(zhì)的要求也不同，水體中的物質(zhì)可分為三大類，包括陽離子、陰離子、和有機物，其中陽離子如汞、鉛、鎘等重金屬離子對人體有危害，陽離子如鈣、鎂、鈉、鉀則是對人體健康極其重要的元素，陰離子如氯離子、次氯酸根、硝酸鹽、硫酸鹽等在水中的濃度也具有一定的限制，有機物如葡萄糖、蛋白質(zhì)、咖啡因等，隨著它們的廣泛應(yīng)用，人們對其在水中的濃度也極其關(guān)注?，F(xiàn)有的水質(zhì)檢測系統(tǒng)具有儀器設(shè)備價格昂貴，操作繁瑣，檢測時需要大量的水體樣本，檢測時間長等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種帶有標(biāo)準(zhǔn)值對比的基于兩極體系水質(zhì)檢測系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種帶有標(biāo)準(zhǔn)值對比的基于兩極體系水質(zhì)檢測系統(tǒng)，包括有電源供電模塊、樣品預(yù)處理裝置、流路系統(tǒng)、檢測裝置一、檢測裝置二、總控制器一、總控制器二、報警裝置、存儲模塊一、存儲模塊二、顯示模塊一和顯示模塊二，電源供電模塊給系統(tǒng)供電，所述的檢測裝置一和檢測裝置二是相同的兩個檢測裝置，所述的檢測裝置包括有微控制器，所述的微控制器依次與DA轉(zhuǎn)換芯片、雙極性調(diào)理電路、恒電位儀連接，在樣品池內(nèi)放入工作電極和輔助電極，恒電位儀與工作電極連接，輔助電極連接有微電流放大電路，所述的微電流放大電路依次與AD采集模擬開關(guān)、AD轉(zhuǎn)換芯片和微控制器連接，兩個微控制器均與總控制器一連接，總控制器一分別連接報警裝置、存儲模塊一和總控制器二，所述的總控制器二還分別連接顯示模塊一、顯示模塊二、存儲模塊二和所述的報警裝置，所述的樣品預(yù)處理裝置與流路系統(tǒng)連接，流路系統(tǒng)分別連接兩個樣品池的入水口，樣品依次經(jīng)過樣品預(yù)處理裝置和流路系統(tǒng)后，分別進入兩個樣品池，通過微控制器發(fā)出激勵信號，由DA轉(zhuǎn)換芯片將激勵信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號，模擬電壓信號經(jīng)過雙極性調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為雙極性電壓，通過恒電位儀調(diào)節(jié)工作電極和輔助電極之間的電壓，輔助電極響應(yīng)電流信號，電流信號通過微電流放大電路將電流信號進行放大，并轉(zhuǎn)換為電壓信號，使電壓信號在AD采集模擬開關(guān)的采集范圍之內(nèi)，AD采集模擬開關(guān)選擇信號類型，通過AD轉(zhuǎn)換芯片將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給微控制器，兩個微控制器將接收到的數(shù)據(jù)進行處理，處理后得出的參數(shù)值均發(fā)送到總控制器一，總控制器一將接收到的相應(yīng)的參數(shù)進行比較，差距超出預(yù)先設(shè)定的范圍時，啟動報警裝置，若差距沒超出預(yù)先設(shè)定的范圍，總控制器一取兩個數(shù)據(jù)的平均值作為最后的測試的數(shù)據(jù)，分別發(fā)送到存儲模塊一和總控制器二中，在總控制器二內(nèi)設(shè)有各個參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，總控制器二將接收到的測試數(shù)據(jù)分別與各個標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，若大于標(biāo)準(zhǔn)值，則在顯示模塊一中顯示，并啟動報警裝置，若小于等于標(biāo)準(zhǔn)值，則在顯示模塊二中顯示，并存儲到存儲模塊二中。
所述的微控制器的型號為EZ-USB FX2-68013。
所述的樣品預(yù)處理裝置包括有雙層帶有中空腔體的池子，池子內(nèi)層和外層為可拆卸連接，池子內(nèi)層的側(cè)壁為濾網(wǎng)。
所述的工作電極包括有金電極、鉑電極、銀電極和玻碳電極，將金電極、鉑電極、銀電極和玻碳電極集成在同一個電極上構(gòu)成工作電極；所述的輔助電極為活性炭電極，用PVB膜將碳布、碳纖維棒和活性炭綁在一起構(gòu)成活性炭電極。
所述的參數(shù)包括有金屬重離子的含量、葡萄糖的含量和余氯的含量。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明采用一種系統(tǒng)，同時檢測金屬重離子、葡萄糖和余氯的含量，簡單可靠，采用的活性炭電極傳感性能良好，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，成本低且小型化，增加了兩個檢測裝置，防止因為失誤造成的數(shù)據(jù)誤差大，當(dāng)誤差較大時，總控制器發(fā)出報警，提醒工作人員測試誤差大，檢測是不是有儀器損壞或操作不當(dāng)，減少檢測錯誤的問題，使用方便，另外增加一個總控制器二，可算出各個參數(shù)是否超標(biāo)，判斷簡單明了。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工作原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種帶有標(biāo)準(zhǔn)值對比的基于兩極體系水質(zhì)檢測系統(tǒng)，包括有電源供電模塊1、樣品預(yù)處理裝置2、流路系統(tǒng)3、檢測裝置一、檢測裝置二、總控制器一4、總控制器二5、報警裝置6、存儲模塊一7、存儲模塊二8、顯示模塊一9和顯示模塊二10，電源供電模塊1給系統(tǒng)供電，所述的檢測裝置一和檢測裝置二是相同的兩個檢測裝置，所述的檢測裝置包括有微控制器11，所述的微控制器11依次與DA轉(zhuǎn)換芯片12、雙極性調(diào)理電路13、恒電位儀14連接，在樣品池15內(nèi)放入工作電極16和輔助電極17，恒電位儀14與工作電極16連接，輔助電極17連接有微電流放大電路18，所述的微電流放大電路18依次與AD采集模擬開關(guān)19、AD轉(zhuǎn)換芯片20和微控制器11連接，兩個微控制器11均與總控制器一4連接，總控制器一4分別連接報警裝置6、存儲模塊一7和總控制器二5，所述的總控制器二5還分別連接顯示模塊一9、顯示模塊二10、存儲模塊二8和所述的報警裝置6，所述的樣品預(yù)處理裝置2與流路系統(tǒng)3連接，流路系統(tǒng)3分別連接兩個樣品池15的入水口，樣品依次經(jīng)過樣品預(yù)處理裝置2和流路系統(tǒng)3后，分別進入兩個樣品池15，通過微控制器11發(fā)出激勵信號，由DA轉(zhuǎn)換芯片12將激勵信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號，模擬電壓信號經(jīng)過雙極性調(diào)理電路13轉(zhuǎn)換為雙極性電壓，通過恒電位儀14調(diào)節(jié)工作電極16和輔助電極17之間的電壓，輔助電極17響應(yīng)電流信號，電流信號通過微電流放大電路18將電流信號進行放大，并轉(zhuǎn)換為電壓信號，使電壓信號在AD采集模擬開關(guān)19的采集范圍之內(nèi)，AD采集模擬開關(guān)19選擇信號類型，通過AD轉(zhuǎn)換芯片20將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給微控制器11，兩個微控制器11將接收到的數(shù)據(jù)進行處理，處理后得出的參數(shù)值均發(fā)送到總控制器一4，總控制器一4將接收到的相應(yīng)的參數(shù)進行比較，差距超出預(yù)先設(shè)定的范圍時，啟動報警裝置6，若差距沒超出預(yù)先設(shè)定的范圍，總控制器一4取兩個數(shù)據(jù)的平均值作為最后的測試的數(shù)據(jù)，分別發(fā)送到存儲模塊一7和總控制器二5中，在總控制器二5內(nèi)設(shè)有各個參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，總控制器二5將接收到的測試數(shù)據(jù)分別與各個標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，若大于標(biāo)準(zhǔn)值，則在顯示模塊一9中顯示，并啟動報警裝置6，若小于等于標(biāo)準(zhǔn)值，則在顯示模塊二10中顯示，并存儲到存儲模塊二8中。
所述的微控制器11的型號為EZ-USB FX2-68013。
所述的樣品預(yù)處理裝置2包括有雙層帶有中空腔體的池子，池子內(nèi)層和外層為可拆卸連接，池子內(nèi)層的側(cè)壁為濾網(wǎng)。
所述的工作電極16包括有金電極、鉑電極、銀電極和玻碳電極，將金電極、鉑電極、銀電極和玻碳電極集成在同一個電極上構(gòu)成工作電極；所述的輔助電極17為活性炭電極，用PVB膜將碳布、碳纖維棒和活性炭綁在一起構(gòu)成活性炭電極。
所述的參數(shù)包括有金屬重離子的含量、葡萄糖的含量和余氯的含量。
重金屬的檢測方法原理：
采用陽極溶出伏安法測定水中的重金屬，通過恒電位儀保持恒電位，在一定的恒電位下，重金屬離子還原富集在工作電極表面，反應(yīng)式如下：
Hg2++2e<->Hg
Cd2++2e<->Cd
Pb2++2e<->Pb （1）
通過攪拌加速富集速度，靜置一段時間后，再施加由負向正不斷上升的電壓信號，電極表面富集的重金屬單質(zhì)逐漸溶出，反應(yīng)式（1）向左進行，發(fā)生氧化反應(yīng)，記錄該過程的電流-電壓曲線，根據(jù)溶出峰的峰電位進行定性分析，根據(jù)溶出峰電流進行定量分析，峰電流與重金屬各離子濃度呈線性關(guān)系，得出重金屬離子的含量。同時測定多種重金屬離子時，主要通過溶出峰的位置來區(qū)分檢測的種類，不同的重金屬離子氧化還原電位不同，所使用的電極材料也根據(jù)其電位選擇，選擇玻碳電極檢測鉛離子和鎘離子，金電極檢測汞離子。
葡萄糖的檢測方法原理：
通過電極表面葡萄糖的電化學(xué)催化氧化反應(yīng)過程中電流密度與濃度成正比這一特點，對溶液中的葡萄糖進行定量分析。選用金電極作為工作電極，采用脈沖計時電流法，在0.1V檢測電壓下檢測5s，共施加3個周期脈沖，記錄電流-時間曲線，計算葡萄糖的氧化電流，得出葡萄糖的含量。
余氯的檢測方法原理：
采用線性掃描伏安法，從0V正向掃描至1.5V，掃描速率為0.2V/s，記錄電流-時間曲線，計算余氯的氧化電流，得出余氯的含量。