专利汇可以提供基于网络的多模式自动pH测量仪及其测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于网络的多模式自动pH测量仪及其测量方法,其中三个标定液容器、 电极 存储液容器、pH待测液容器下方连接装有电磁 阀 的管道接入电极存放槽,电极存放槽内装有pH电极,pH电极的与模拟数字转换器连接。FPGA控 制模 块 上接有LED显示屏、摄像头、4G芯片,模拟数字转换器、 电压 转换 电路 板。摄像头前方装有传送pH 试纸 的传动装置。FPGA 控制模块 可实现电极法pH值和图像比色法pH值的自动测量与电极的自动清洗,可判断何时需要标定并完成自动标定的功能,并完成pH值的无线网络数据的传输,可避免人工操作的繁琐。,下面是基于网络的多模式自动pH测量仪及其测量方法专利的具体信息内容。
1.一种基于网络的多模式自动pH测量仪,其特征在于:包括第一标定液容器(1)、第二标定液容器(2)、第三标定液容器(3)、清洗液容器(4)、电极存储液容器(5)、pH待测液容器(6)、电极存放槽(7)、pH电极(8)、模拟数字转换器(9)、FPGA控制模块(10)、LCD显示屏(11)、电压转换电路板(12)、摄像头(17)、4G芯片(18)、传动装置(19)、pH试纸(20)和七个电磁阀(16);
这六个容器分别通过管道(15)通入电极存放槽(7)中,每条管道(15)上设有一个电磁阀(16);电极存放槽(7)底面接有管道,用来排空槽内废液,管道上设有电磁阀(16);
FPGA控制模块(10)输出的高电平通过导线连接到电压转换电路板(12)上,七个电磁阀(16)均与电压转换电路板(12)连接,通过电压转换电路板(12)转换成24V电压,pH电极(8)放置于电极存放槽(7)中,pH电极(8)与模拟数字转换器(9)连接,数字转换器(9)连接FPGA控制模块(10),模拟数字转换器(9)将电极模拟信号转为数字信号并传输至FPGA控制模块(10),传动装置(19)上安装pH试纸(20),将pH试纸测量后传动至摄像头(17)的采集范围,FPGA控制模块(10)再与摄像头(17)、4G芯片(18)和LCD显示屏(11)连接,显示屏(11)显示pH电极(8)的pH值,摄像头(17)采集pH试纸(20)的图像,4G芯片(18)将pH值发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的基于网络的多模式自动pH测量仪,其特征在于:所述第一标定液容器(1)、第二标定液容器(2)、第三标定液容器(3)分别存放三种电极标定液,清洗液容器(4)存放用于清洗电极的蒸馏水,电极存储液容器(5)存放电极存储液,pH待测液容器(6)存放pH值待测液。
3.根据权利要求1所述的基于网络的多模式自动pH测量仪,其特征在于:电磁阀(16)为
24V直流常闭型。
4.根据权利要求1所述的基于网络的多模式自动pH测量仪,其特征在于:所述的FPGA控制模块(10)包括图像处理模块、电极pH测量模块、时序控制模块、芯片数据发送模块、pH比较模块、电极标定模块和pH值显示模块,pH比较模块分别与图像处理模块、电极标定模块和电极pH测量模块连接,pH值显示模块分别与图像处理模块和电极pH测量模块连接,电极pH测量模块分别与时序控制模块和芯片数据发送模块连接,芯片数据发送模块与4G芯片(18)连接,图像处理模块连接摄像头(17),模拟数字转换器(9)连接电极pH测量模块,时序控制模块与电压转换电路板(12),从而控制七个电磁阀(16)的开闭。
5.根据权利要求4所述的基于网络的多模式自动pH测量仪,其特征在于:图像处理模块驱动摄像头(17),并将采集到的图像进行图像处理分析得出待测液的图像比色法pH值,并送入pH比较模块;
pH电极(8)产生电流信号,通过模拟数字转换器(9)变为数字信号,传输至电极pH测量模块,模拟数字转换器(9)通过能斯特方程计算出待测液的电极法pH值,并送入pH比较模块;
pH比较模块对图像比色法pH值与电极法pH值进行比对,若误差超过规定范围则判断电
极应重新标定,控制电极标定模块进行自动标定,即通过能斯特方程重新计算待测液的电极法pH值,若误差符合规定范围,则通过芯片数据发送模块将电极法pH值发送到4G芯片(18)上,从而完成无线网络数据的传输;
所述pH值显示模块实时显示获得的电极法pH值和图像比色法pH值。
6.一种基于网络的多模式自动pH测量仪的测量方法,其特征在于,步骤如下:
步骤1、电极法测量pH值时,电极存放槽(7)下方的电磁阀(16)打开排空液体并关闭,清洗液容器(4)下方的电磁阀(16)打开,清洗液流入电极存放槽(7)中数秒后关闭该电磁阀(16),静置数分钟后,电极存放槽(7)下方的电磁阀(16)打开,排空其内的清洗液后电磁阀(16)关闭,pH待测液容器(6)下方的电磁阀(16)打开,待测液没过电极存放槽(7)中pH电极(8)头后该电磁阀(16)关闭,同时转入步骤2和步骤3;
步骤2、电极pH测量模块(10)读取经过模拟数字转换器(9)转换后的pH电极(8)的数字信号,通过能斯特方程,计算出电极法pH值,显示到LCD显示屏(11)上并传入pH比较模块,转入步骤4;
步骤3、pH试纸(20)通过传动装置(19)浸入电极槽存放槽(7)后传动至摄像头(17)的采集范围内,摄像头(17)采集pH试纸(20)的图像,并传输给图像处理模块处理分析得到pH值,将图像比色法pH值显示到LCD显示屏(11)上并传入pH比较模块,转入步骤4;
步骤4、排空待测液并清洗:
电极存放槽(7)下方的电磁阀(16)打开,排空待测液并关闭;清洗液容器(4)下方的电磁阀(16)打开,清洗液流入电极存放槽(7)后关闭该电磁阀(16),静置数分钟后,电极存放槽(7)下方电磁阀(16)打开排空清洗液并关闭,再打开电极存储液容器(5)下方电磁阀(16),流入存储液后关闭,转入步骤5;
步骤5、pH比较模块将图像比色法pH值与电极法pH值进行比对,若误差超过规定范围则判断电极应重新标定,进入步骤6,若误差符合规定范围,将电极法测量pH值送入芯片数据发送模块,则进入步骤7;
步骤6、 电极法自动标定:
电极存放槽(7)下方电磁阀(16)打开排空存储液并关闭,第一标定液容器(1)下方电磁阀(16)打开流入第一标定液,电极存放槽(7)下方电磁阀(16)打开排空废液并关闭,获得第一组pH电极(8)的电流信号,第二标定液容器(2)下方电磁阀(16)打开流入第二标定液,电极存放槽(7)下方电磁阀(16)打开排空废液并关闭,获得第二组pH电极(8)的电流信号,第三标定液容器(3)下方电磁阀(16)打开流入第三标定液,获得第三组pH电极(8)的电流信号,根据上述三组pH电极(8)的电流信号重新计算能斯特公式的斜率,完成标定,返回步骤
1;
步骤7、芯片数据发送模块将电极法pH值发送到4G芯片(18)上,从而完成无线网络数据的传输。
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