一種氨氮圖像檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)技術領域的水質(zhì)氨氮含量檢測技術，具體涉及一種氨氮圖像檢測
目.0
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟的繁榮，計算機技術得到越來越廣泛的應用。評價水質(zhì)污染狀況的關鍵指標之一是檢測水質(zhì)的氨氮含量，氮元素是水體富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)成分之一，氨氮含量反映了水體富營養(yǎng)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(jù)此原理設計的在線自動氨氮檢測裝置結(jié)構(gòu)復雜，成本高，故障率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)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(tǒng)的納氏分光光度法氨氮檢測裝置的缺點，無需傳統(tǒng)裝置中的光度計、計量器等部件，采用工業(yè)相機采集反應器圖像，實現(xiàn)試劑及水樣的計量控制，通過圖像處理，實現(xiàn)納氏反應化合物的色度識別，從而完成氨氮含量檢測。系統(tǒng)簡化了裝置結(jié)構(gòu)，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。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)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、蠕動栗、暗箱、反應器、標準光源、工業(yè)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栗與反應器相連，暗箱內(nèi)設有反應器、標準光源和工業(yè)相機，工業(yè)相機與工控機相連，工控機還與LCD觸摸屏、蠕動栗和多通電磁閥相連，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(nèi)置32KB的指令和數(shù)據(jù)I級緩存，128KB的2級緩存，內(nèi)置A9ARM內(nèi)核，內(nèi)置8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s，內(nèi)置視頻目標運動檢測引擎，內(nèi)置10M以太網(wǎng)接口，SATA2.5硬盤接口，UART接口及12C接
□O
[0005]優(yōu)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(xiàn)人機接
□O
[0006]優(yōu)選地，所述蠕動栗，型號為ULR080T(UIM241C04T+57-76/—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編中。
[0007]優(yōu)選地，所述多通電磁栗，型號為ASCO SCE282B001V-MV000011，工作電源24VDC，8通道，用于切換液體管道。
[0008]優(yōu)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(yè)相機采集反應圖像。
[0009]優(yōu)選地，所述標準光源，型號為YX-FL100100，發(fā)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。
[0010]優(yōu)選地，所述工業(yè)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(yè)相機采集化合物圖像，工控機分析色度信息，計算氨氮含量。
[0011 ]優(yōu)選地，所述暗箱，為不透光的密封盒，將標準光源、反應器、工業(yè)相機放置其中，可使圖像檢測不受外界環(huán)境光的影響，提高檢測的準確度。
[0012]本發(fā)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(tǒng)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(tǒng)裝置的分光光度計及液位計量器，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，降低了故障率，減輕了系統(tǒng)后期維護工作量，采用工業(yè)相機采集反應器圖像，實現(xiàn)試劑及水樣的計量控制，通過圖像處理，實現(xiàn)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】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例一種氨氮圖像檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種氨氮圖像檢測裝置，包括工控機、LCD觸摸屏、多通電磁閥、蠕動栗、暗箱、反應器、標準光源、工業(yè)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栗與反應器相連，暗箱內(nèi)設有反應器、標準光源和工業(yè)相機，工業(yè)相機與工控機相連，工控機還與IXD觸摸屏、蠕動栗和多通電磁閥相連，所述工控機基于ARM嵌入式處理器設計，其CI3U芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令和數(shù)據(jù)I級緩存，128KB的2級緩存，內(nèi)置A9ARM內(nèi)核，內(nèi)置8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s，內(nèi)置視頻目標運動檢測引擎，內(nèi)置100M以太網(wǎng)接口，SATA2.5硬盤接口，UART接口及 12C接口。
[0016]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(xiàn)人機接口。
[0017]所述蠕動栗的型號為ULR080T(lHM241C04T+57-76/—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。
[0018]所述多通電磁栗的型號為AS⑶SCE282B001V-MV000011，工作電源24VDC，8通道，用于切換液體管道。
[0019]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(yè)相機采集反應圖像。
[0020]所述標準光源的型號為YX-FL100100，發(fā)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。
[0021]所述工業(yè)相機的型號為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(yè)相機采集化合物圖像，工控機分析色度信息，計算氨氮含量。
[0022]所述暗箱為不透光的密封盒，將標準光源、反應器、工業(yè)相機放置其中，可使圖像檢測不受外界環(huán)境光的影響，提高檢測的準確度。
[0023]本具體實施通過工控機的控制，在蠕動栗的驅(qū)動下，切換多通電磁閥，將納氏試劑、掩蔽劑、被測水樣分別抽到反應器中混合。抽取過程中，通過工業(yè)相機采集反應器圖像，計算液位，控制各試劑及水樣的容量。試劑及水樣在反應器中靜置反應10分鐘，工業(yè)相機采集反應生成的紅棕色化合物圖像，工控機分析色度信息，計算出氨氮含量。圖像檢測完成后，將反應物排至廢液儲罐。再將蒸餾水抽到反應器，進行反應器清洗工作，再排至廢液儲罐。整套裝置取消了傳統(tǒng)裝置的分光光度計及液位計量器，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，降低了故障率，減輕了系統(tǒng)后期維護工作量。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，包括工控機、LCD觸摸屏、多通電磁閥、蠕動栗、暗箱、反應器、標準光源、工業(yè)相機、納氏試劑儲觸、掩蔽劑儲觸、蒸館?水儲觸、被測水樣儲觸和廢液儲罐，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栗與反應器相連，暗箱內(nèi)設有反應器、標準光源和工業(yè)相機，工業(yè)相機與工控機相連，工控機還與IXD觸摸屏、蠕動栗和多通電磁閥相連，所述工控機基于ARM嵌入式處理器設計，其CHJ芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660ΜΗΖ，內(nèi)置32ΚΒ的指令和數(shù)據(jù)I級緩存，128KB的2級緩存，內(nèi)置A9 ARM內(nèi)核，內(nèi)置8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s，內(nèi)置視頻目標運動檢測引擎，內(nèi)置10M以太網(wǎng)接口，SATA2.5硬盤接口，UARI^口及I2C接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述LCD觸摸屏采用7寸電阻式觸摸屏。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述蠕動栗的型號為ULR080T，工作電源 24VDC。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述多通電磁栗的型號為ASCO SCE282B001V-MV000011，工作電源24VDC，8通道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，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。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述標準光源的型號為YX-FL100100，發(fā)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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述工業(yè)相機的型號為HD-GY300Y，有效像素300萬，最高分辨率2048*1536，USB2.0接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮圖像檢測裝置，其特征在于，所述暗箱為不透光的密封盒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了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(yè)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(nèi)設有反應器、標準光源和工業(yè)相機，工業(yè)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。本發(fā)明簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，降低了故障率，減輕了系統(tǒng)后期維護工作量，采用工業(yè)相機采集反應器圖像，實現(xiàn)試劑及水樣的計量控制，通過圖像處理，實現(xiàn)納氏反應化合物的色度識別，從而完成氨氮含量檢測。
【IPC分類】G01N21/75
【公開號】CN105606593
【申請?zhí)枴緾N201510955143
【發(fā)明人】居錦武, 王蘭英, 熊興中, 高祥, 盧令
【申請人】四川理工學院
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月10日