[发明专利]一种水质检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种水质检测装置，其特征在于，包括：若干单色LED光源、与每个所述单色LED光源一一对应的光电探测器、MCU、温度传感器；

所述光电探测器和所述温度传感器分别与所述MCU连接，所述MCU与所述若干单色LED光源连接；

所述光电探测器用于探测对应的每个所述单色LED光源发出的并透过被检测水样的原始光强信号，并将所述原始光强信号发送给所述MCU；

所述温度传感器用于检测所述被检测水样的温度，并将所述被检测水样的温度发送给所述MCU；

所述MCU用于对接收到的所述原始光强信号和所述被检测水样的温度进行处理，得到所述被检测水样的水质参数检测指标；

所述水质检测装置还包括：恒流源电路、升压电路，所述恒流源电路一端与所述若干单色LED光源连接，另一端与所述MCU连接，所述升压电路与所述恒流源电路连接；

所述恒流源电路用于根据所述MCU的指令为所述若干单色LED光源提供特定的恒流电源，所述恒流电源用于驱动所述若干单色LED光源工作；

所述升压电路用于提供驱动所述若干单色LED光源所需要的电压；

所述恒流源电路为可调恒流源电路，所述恒流源电路输出的电流可以通过所述MCU编程调节，以满足校正算法的要求；

所述校正算法，用于对所述水质检测装置进行校正和标定；

步骤为：

设定由每一路单色LED光源和与其对应的光电探测器组成的每一个通道的目标输出电压值为2400mV，设定各通道的默认工作电流为20mA，被检测水样采用配置标准溶液用的纯净水，所述纯净水的温度为25摄氏度；

采集各通道的默认工作电流下的电压值，并分别比较采集的各个通道的电压值与所述目标输出电压值的大小；

通过改变驱动电流值，直至该通道的电压值与所述目标输出电压值最接近；

设定当前的驱动电流值为该通道的新的工作电流；

采集该新的工作电流下各通道的电压值作为该通道的背景光谱，并将所述背景光谱存储于所述MCU；

所述各通道的默认工作电流下的电压值为各通道的实际AD采样电压减去该通道对应的单色LED光源不亮情况下的黑暗电压值；

所述标定的步骤为，分别配置浓度在目标检测范围的不同浓度的四种标准溶液，并分别采集所述四种标准溶液的原始光谱值，根据所述原始光谱值获得四种标准溶液对应的TOC的标准工作曲线、COD的标准工作曲线、色度的标准工作曲线和浊度的标准工作曲线，并保存于所述MCU的flash中。

2.如权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述若干单色LED光源包括红外光LED光源、可见光LED光源和紫外光LED光源，所述光电探测器包括第一硅基光电二极管、第二硅基光电二极管和一个氮化镓材料及工艺的光电二极管；

所述红外光LED光源、可见光LED光源和紫外光LED光源与所述第一硅基光电二极管、第二硅基光电二极管和一个氮化镓材料及工艺的光电二极管一一对应，用于感测对应的单色LED光源的原始光强信号；

所述第一硅基光电二极管和所述第二硅基光电二极管用于感测可见光到近红外范围波长的光强信号，所述氮化镓材料及工艺的光电二极管用于感测紫外到深紫外范围波长的光强信号。

3.如权利要求2所述的水质检测装置，其特征在于，所述水质检测装置还包括电流电压转换电路、滤波放大电路和模数转换电路，所述电流电压转换电路一端与所述光电探测器连接，另一端与所述滤波放大电路连接，所述模数转换电路一端与所述滤波放大电路连接，另一端与所述MCU连接；

所述电流电压转换电路用于将所述光电探测器探测到的光电流信号转换为电压信号，所述滤波放大电路用于将所述电压信号进行低通滤波和放大处理，所述模数转换电路用于将处理后的信号进行模数转换得到原始的红外光光谱、可见光光谱和紫外光光谱，并发送给所述MCU。

4.如权利要求3所述的水质检测装置，其特征在于，所述水质检测装置还包括：串行通信接口，所述串行通信接口与所述MCU连接，用于接收外界发送的控制指令给所述MCU和发送所述MCU的检测结果。