多功能便携式水质检测笔和水质检测系统

1.本实用新型属于水质检测技术领域，具体是一种多功能便携式水质检测笔和水质检测系统。


背景技术：

2.水是生命之源，饮用水安全是人们关注的焦点。有些地区的水质硬度高，长期饮用会引发肾脏结石；有些静水器处理过的水反而金属铅超标；买的桶装水等菌落数超标直接饮用对健康不利；添加了氯气“自来水”，溶解氧低，需要晾晒数日后才能养鱼；目前的水质检测笔功能单一，都是tds检测(tds值越高，就表示水中含有的杂质越多)，无法检测金属铅含量、溶解氧、水的ph值、菌落数等人等重要的饮用水指标。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种多功能便携式水质检测笔，用以解决现有技术水质检测笔检测功能单一的技术问题。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.第一方面，本实用新型提供一种多功能便携式水质检测笔，包括：
6.笔身；
7.电源，位于所述笔身中，用于为水质检测笔提供所需的电能；
8.控制电路，位于所述笔身中，所述控制电路与所述电源电连接；
9.至少两种不同功能的水质检测探头，每种水质检测探头与笔身为可插拔连接，所述水质检测探头设置有电极，所述电极在所述水质检测探头与所述笔身插接时与所述控制电路形成电连接。
10.优选地，所述笔身和所述水质检测探头中的一个设置有插接槽，另一个设置有与所述插接槽内壁匹配的凸台，所述水质检测模探头与所述笔身插接时，所述凸台插入所述插接槽中。
11.优选地，所述凸台上设置有与所述电极电连接的触点，所述触点朝所述插接槽方向凸出所述凸台表面。
12.优选地，所述插接槽内壁的与笔身长度方向垂直的截面为三角形，所述凸台外壁的与笔身长度方向垂直的截面为三角形，所述电极触点为多个，所述多个电极触点在与笔身长度方向垂直的同一个平面上的投影不相交叠。
13.优选地，所述电极触点为三个，所述三个电极触点分别位于同一个三角形不相同的三条边上。
14.优选地，还包括笔帽，所述笔帽设置有用于容置待检测的液体的容置腔，所述笔帽盖设在所述水质检测探头上时，所述水质检测探头的电极位于所述容置腔中。
15.优选地，所述水质检测探头包括ph值检测探头和/或tds检测探头和/或水质总硬度检测探头和/或铅含量检测探头和/或氯离子含量检测探头和/或氟离子含量检测探头
和/或氨氮含量检测探头和/或溶解氧含量检测探头和/或余氯检测探头和/或汞含量检测探头。
16.优选地，还包括开启按键和/或关闭按键和/或功能切换键和/或数值锁定键，所述开启按键与所述控制电路电连接，所述开启按键用于在受到按压时产生使检测笔开启的电信号，所述关闭按键与所述控制电路电连接，所述关闭按键用于在受到按压时产生使检测笔关闭的电信号，所述功能切换键与所述控制电路电连接，所述功能切换键用于在受到按压时产生用于使控制电路切换检测笔功能的电信号，所述数值锁定键与所述控制电路电连接，所述数值锁定键用于在受到按压时产生使当前检测数据不被覆盖的电信号。
17.优选地，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制电路电连接。
18.第二方面，本发明提供一种水质检测系统，包括数据处理服务端和第一方面所述的多功能便携式水质检测笔，所述多功能便携式水质检测笔通过所述通信模块向所述数据处理服务端发送水质检测数据和/或接收所述数据处理服务端发送的数据分析处理结果。
19.有益效果：本实用新型的多功能便携式水质检测笔由于采用了不同功能的水质检测探头，且每种水质检测探头与笔身为可插拔连接，在所述水质检测探头与所述笔身插接时，探头的电极与控制电路形成电连接，插接后就可以通过控制电路为水质检测探头供电，以及利用控制电路采集水质检测探头的电信号。因此本实施例的水质检测笔可以根据不同的检测需要来灵活选择各种功能的水质检测探头，通过快速插拔的方式完成对不同功能的水质检测探头的更换，从而在短时间内就可以方便地实现对多种水质指标的检测。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。
21.图1为本实用新型的多功能便携式水质检测笔的装配图
22.图2为本实用新型多功能便携式水质检测笔的爆炸图；
23.图3为本实用新型中笔身的三维结构图；
24.图4为本实用新型中笔身的仰视图；
25.图5为本实用新型的其中一个视角的水质检测探头的三维结构图；
26.图6为本实用新型的另一个视角的水质检测探头的三维结构图；
27.图7为本实用新型的笔帽的三维结构图；
28.附图标记说明：
29.笔身10、插接槽11、底壁12、第二组触点13、显示装置14、插接槽内壁 15、开启按键16、关闭按键17、水质检测探头20、电极21、凸台22、第一组触点23、凸台外壁25、笔帽30、容置腔31。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操
作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。
31.实施例1
32.如图1和图2所示，本实施例提供一种多功能便携式水质检测笔，所述检测笔包括笔身10、电源、控制电路和至少两种不同功能的水质检测探头20。
33.其中笔身10作为检测笔的主体部分，用于安装电源、控制电路、显示装置 14、按键等部件，也可以在检测时作为使用者握持的部位以方便使用者使用。
34.其中电源设置在所述笔身10中，电源主要用于为水质检测笔提供所需的电能，由于对水质进行检测时常常需要检测水的导电情况，在测试过程中需要提供测试导电情况的电能，此外检测过程中需要对电信号进行采集和处理，因此本实施例设置电源提供前述情况所需的电能；
35.其中控制电路位于所述笔身10中，所述控制电路与所述电源电连接；控制电路一方面可以控制电源对检测笔中的电气元件供电，另一方面对水质检测探头20所检测到的数据进行处理得到检测结果。其中控制电路对水质检测探头20 所检测到的数据进行处理的方法可以采用现有技术。
36.每种水质检测探头20与笔身10为可插拔连接，所述水质检测探头20设置有电极21，所述电极21在所述水质检测探头20与所述笔身10插接时与控制电路形成电连接。
37.前述水质检测探头20包括但是不限于ph值检测探头和/或tds检测探头和/或水质总硬度检测探头和/或铅含量检测探头和/或氯离子含量检测探头和/或氟离子含量检测探头和/或氨氮含量检测探头和/或溶解氧含量检测探头和/或余氯检测探头和/或汞含量检测探头。
38.其中ph值检测探头用于检测水中的ph值，通过检测可以判断所检测的水的ph值是否为人体适宜ph，防止人体内ph失衡。
39.其中氨氮含量检测探头用于检测水中的氨氮含量，判断所检测的水中的氨氮含量是否为人体适宜的氨氮含量，防止人体产生致癌的亚硝胺。
40.其中氟离子含量检测探头检测水中的氟离子含量，判断是否为人体适宜的氟离子含量，防止发生氟离子中毒或者防止长时间饮用氟离子超标的水导致氟病。
41.其中氯离子含量检测探头用于检测水中的氯离子，判断所检测的水中的氯离子含量是否为人体适宜的氯离子含量，防止氯离子偏高会导致钙代谢加快，骨质疏松，改变细胞内外的渗透压，影响神经系统中兴奋的传导，体内电解质紊乱等状况。
42.其中的tds检测探头用于检测水中tds，判断是否为人体适宜tds，防止饮用tds超标饮用水。
43.其中的余氯检测探头用于检测水中的余氯，余氯是指水经过加氯消毒,接触一定时间后,水中所余留的有效氯。
44.其中的铅含量检测探头用于检测水中的铅的含量。铅属于重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下钴：能对皮肤有放射性损伤。
45.其中汞含量检测探头用于检测水中的汞含量，汞食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。
46.本实施例的多功能便携式水质检测笔具有多种水质检测探头20，各种水质检测探头20的检测功能不同。当需要某种检测功能对水质进行检测时可以选择具有相应检测功能的探头快速插接到笔身10上。并且在成功插接后水质检测探头20的电极21与控制电路之间形成电连接，这样电源可以为电极21提供检测用的电能，控制电路也可以通过电极21采集到检测的电信号。当需要其它检测功能对水质进行检测时，可以快速的将当前使用的水质检测探头20从笔身10 上拔出，然后将对应功能的水质检测探头20插接到笔身10上。例如需要先对水的ph值进行检测，然后再对水的铅含量进行检测。这种情况下可以先将用于检测ph值的ph值检测探头插接在笔身10上以检测水的ph值，当ph值的检测完后，将ph值检测探头从而笔身10上拔出，然后将用于检测铅含量的铅含量检测探头插接在笔身10上以检测水的铅含量。可以理解的是前述检测过程只是利用本实施例的多功能便携式水质检测笔检测不同水质指标的一个例子，在其它实施例中可以根据实际检测需要选择其它各种不同功能的检测探头，通过检测探头与笔身10的插拔连接来实现对水质不同指标的检测，这里不做具体限制。
47.如图3和图5所示，为了能够实现水质检测探头20与笔身10之间的快速插拔，在本实施例中，所述笔身10和所述水质检测探头20中的一个设置有插接槽11，另一个设置有与所述插接槽内壁15匹配的凸台22，所述水质检测模探头与所述笔身10插接时，所述凸台22插入所述插接槽11中。本实施例采用凸台22与插接插配合的方式实现水质检测探头20与笔身10之间的快速插拔，其中各种不同功能的水质检测探头20可以采用模块化设计，即各种探头均采用统一的形状和接口，这样不同功能的水质检测探头20均可以与笔身10快速插拔。
48.作为其中的一种实施方式，可以在水质检测探头20上设置插接槽11，相应地在笔身10上设置凸台22。
49.作为另一种实施方式，可以在水质检测探头20上设置凸台22，相应地在笔身10上设置插接槽11。
50.如图5所示，在本实施例中，所述凸台22上设置有与所述电极21电连接的触点，所述触点朝所述插接槽11方向凸出所述凸台22表面。本实施例通过与水质检测探头20的电极21电连接的触点实现电极21与控制电路的电连接。为了便于触点与笔身10上相应的接触位置可靠接触，本实施例将水质检测探头 20的触点设置在最靠近笔身10的凸台22上，并使触点凸出凸台22表面，这样就可以保证触点位于水质检测探头20的最靠近笔身10的位置。当水质检测探头20与笔身10插接时，触点不会受到其它部件的阻挡，而可以和笔身10相应的
接触位置可靠接触。
51.如图4和图5所示，此外，为了进一步提高水质检测探头20与笔身10插接时两者电连接的可靠性，本实施例在插接槽11的底壁12上设置与水质检测探头20相对应的一组触点，为了便于表述，在本文中将设置在水质检测探头20凸台22上的触点称为第一组触点23，将设置在插接槽11底壁12上的触点称为第二组触点13。其中第二组触点13相靠近水质检测探头20的方向凸出于插接槽11外。
52.第一组触点23和第二组触点13相对应是指第一组触点23的数量和第二组触点13的数量相同，且一一对应。并且水质检测探头20与笔身10插接后，水质检测探头20上的触点与其相对应的笔身10上的触点可靠接触。
53.如图5和图6所示，为了在快速插接的同时实现连接的准确性，在本实施例中，所述插接槽内壁15与笔身10长度方向垂直的截面为三角形，所述凸台外壁25与笔身10长度方向垂直的截面为三角形，所述电极21触点为多个，所述多个电极21触点在与笔身10长度方向垂直的同一个平面上的投影不相交叠。本实施例的插接槽内壁15和凸台22的外壁均采用截面为三角形的柱状结构。插接后凸台外壁25的三个面分别与插接槽内壁15的三个面对应，凸台22在插接槽内壁15的限位作用下，不能相对插接槽11沿周向方向转动，因此可以保证水质检测探头20和笔身10插接后两者的周向位置相对固定，使两者的各个触点之间能够准确匹配和可靠接触。由于水质检测探头20的插拔方法与笔身10的长度方向一致，因此采用三角形的截面设计既实现了插接时水质检测探头20和笔身10之间周向位置的准确性，又不影响水质检测探头20和笔身10之间的快速插拔。
54.此外，本实施例采用三个触点的布置方式，三个触点位于参考平面的不同位置，前述参考平面是指与笔身10长度方向垂直的平面上，这样水质检测探头20沿笔身10长度方向与笔身10插接后，三个触点可以方便与笔身10的三个不同接触位置电连接，既保证了三个触点在一次插接的过程中就可以与控制电路形成电连接，又可以使三个触点之间互不干扰。
55.作为一种优选的方式所述电极21触点为三个，所述三个电极21触点分别位于同一个三角形不相同的三条边上。当本实施例中的凸台外壁25截面和插接槽内壁15截面采用三角形设计时，使三个触点分布在三角形的三条边上，这样三个触点的位置合理分散，互不影响。水质检测探头20和笔身10插接后水质检测笔上的三个触点依靠凸台22和插接槽11的限位关系准确的与笔身10中三个接触位置接触。其中控制电路可以采用处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器，单片机，arm，mcu，数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)，专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)，或者其他可编程逻辑器件，分立门或者晶体管逻辑器件，分立硬件组件。在本实施例中控制电路包括微处理器、信号变换电路和模数转换模块，其中信号变换电路和模数转换模块将水质检测探头20传送的电信号转换为微处理可以处理的数字信号。
56.在本实施例中，所述多功能便携式水质检测笔还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制电路电连接。通过无线通信模块多功能便携式水质检测笔可以将检测的数据或者指令发送给其它电子设备，也可以接收其它电子设备发送的指令或者数据。前述无线通信模块包括但不限于wifi通信模块和/或rfmesh通信模块和/或zigbee通信模块
和/或zwave通信模块和/或nb-iot通信模块和/或elte-iot通信模块和/或蓝牙通信模块和/或红外通信模块。前述其它电子设备包括但是不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、车载电脑等。本实施例的水质检测笔还包括定位模块，所述定位模块为卫星定位模块和/或基站定位模块和/或混合定位模块，所述定位模块与所述控制电路电连接，所述定位模块用于获取多功能便携式水质检测笔所处的空间位置。
57.实施例2
58.如图7所示，本实施例在实施例1的基础上做进一步的改进，在本实施例中，所述多功能便携式水质检测笔还包括笔帽30，所述笔帽30设置有用于容置待检测的液体的容置腔31，所述笔帽30盖设在所述水质检测探头20上时，所述水质检测探头20的电极21位于所述容置腔31中。本实施例的多功能便携式水质检测笔在进行检测时可以将待检测的水装入笔帽30的容置腔31中，然后将与笔身10插接好的水质检测探头20带有电极21的一端伸入到笔帽30的容置腔31中进行检测。用于带检测的水质装入笔帽30的容置腔31后状态更加稳定，不会受到外部环境的干扰，这样可以使检测过程更加地方便也是检测结果根据准确。其中笔帽30可以采用透明材质制作，以便使用者透过笔帽30观察笔帽30中的水量，和水质检测探头20相对水线的位置，还可以在笔帽30上设置刻度，以便使用者可以准确获知笔帽30中的水量和水质检测探头20在水中的深度。
59.在本实施例中所述多功能便携式水质检测笔还包括开启按键16和/或关闭按键17和/或功能切换键和/或数值锁定键，所述开启按键16与所述控制电路电连接，所述开启按键16用于在受到按压时产生使检测笔开启的电信号，所述关闭按键17与所述控制电路电连接，所述关闭按键17用于在受到按压时产生使检测笔关闭的电信号，功能切换件与所述控制电路电连接，所述功能切换键用于在受到按压时产生用于使控制电路切换检测笔功能的电信号，所述数值锁定键与所述控制电路电连接，所述数值锁定键用于在受到按压时产生使当前检测数据不被覆盖的电信号。
60.前述按键可以设置在水质检测笔的笔身10上，使用者通过按压前述按键实现对水质检测笔的控制。例如使用者想要启动水质检测笔进行水质检测，则可以按压开启按键16，将水质检测笔唤醒，使始终检测笔处于可以工作的开启状态。在检测完成后按压关闭按键17，使水质检测笔关闭以节约电能。此外使用者可以通过按压功能切换键来切换当前水质检测笔可以使用的检测功能，例如使用者每按压功能切换键来一次，水质检测笔就切换为下一种检测功能。为了对重要的数据进行保存，本实施例还设置了数值锁定键，当检测数据出来后，使用者按一次压数值锁定键，水质检测笔被配置为将当前保留的下来，而不会被之后的数据覆盖。
61.本实施例中的多功能便携式水质检测笔还包括显示装置14，所述显示装置 14与所述控制电路电连接，其中显示装置14所显示的内容包括但不限于检测项目和/或检测值和/或正常范围和/或时间和/或地点和/或剩余电量。所述显示装置 14包括但不限于灯光显示装置14，数码管显示屏，lcd显示屏，led显示屏， oled显示屏。
62.实施例3
63.本实施例提供一种水质检测系统，该系统包括电子设备和实施例1或者实施例2中所述的多功能便携式水质检测笔，所述多功能便携式水质检测笔通过所述通信模块向所述
电子设备发送水质检测数据和/或接收所述电子设备发送的数据分析处理结果和相关的建议和推荐信息。电子设备包括但是不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、车载电脑等。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。