1.本发明涉及环境污染检测或环境污染监测技术领域，尤其涉及一种便携式在线检测仪。
背景技术：2.复杂环境背景中环境污染介质的检测包括废水处理中的水质指标的有效实时检测以及除尘设备系统或除硫脱硝设备等排气口空气达标指标的检测等。在我国，环境检测技术特别是环境在线便携检测技术，仍处于相对落后的发展阶段，环境检测的核心技术在于传感器的采集与处理能力，大多数水、气、土壤等许多介质还不能进行在线有效的实时检测，从而导致环境工艺中很难优化处理。现有技术中，一般是使用化学检测的传感设备，检测时不但需要将样本采样至实验室，同时需要较长的化学预处理时间，因此不能满足实时检测的要求，进一步影响了环境污染的实际处理效率。设计和研究性能完善的传感器是解决上述问题的关键。
技术实现要素：3.本发明针对复杂环境背景中环境污染介质的检测中遇到的不能进行在线有效的实时检测，从而导致环境工艺中很难优化处理的技术问题，提供了一种便携式在线检测仪，该检测仪采用自动化控制结合物联网+智能app技术，可通过自动更换检测仪的电容器极板间不同的介芯，定制式实现对多种环境介质的本地采样、存储、处理与标定以及远程智能app在线监测与控制，通过定制式满足不同环境背景中多种环境污染物的检测。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种便携式在线检测仪，包括：机电传动结构、dvp plc、背景片组单元的空工位检测机构、背景片组单元的进样到工位控制机构、检测采样空间清洗结构和便携式在线检测结构；其中，
5.机电传动结构的输入端与dvp plc的输出端连接；背景片组单元的空工位检测机构的输出端、背景片组单元的进样到工位控制机构的输出端以及检测采样空间清洗结构的输出端分别与dvp plc的di输入端连接，便携式在线检测结构通过rs485通讯接口与dvp plc连接。
6.进一步的，所述机电传动结构由第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、设置在采样信号输出侧的第一螺旋测微计、设置在背景片侧的第二螺旋测微计和传动连杆构成；
7.第一步进电机的转子与第一螺旋测微计的旋钮同轴连接；第二步进电机的转子和第二螺旋测微计的旋钮同轴连接；第三步进电机的转子和传动连杆同轴连接；
8.通过dvp plc程序控制电传动结构，依次驱动第一螺旋测微计对应的测微螺杆、第二螺旋测微计对应的测微螺杆以及传动连杆进行动作。
9.进一步的，所述传动连杆，由固定在第三步进电机转子上的旋转杆和垂直固定在该旋转杆上的取载(取背景片/获取载样片)勾针组成，该取载勾针由旋转杆带动，将背景片
从第二螺旋测微计的背景片组单元托举工位上的背景片组单元中钩取下来，沿着安放在被检测环境的弧形运输轨道行走并载样，使这个背景片成为载样片，再继续将该载样片入样到第一螺旋测微计的入样工位上。
10.进一步的，所述背景片组单元托举工位用于托举背景片，是由设计在第二螺旋测微计的第二小砧与第二测微螺杆之间的动态空间及设置在该空间下侧的与第二螺旋测微计的半圆弧型固定架平行的背景片组单元托举板轨组成；
11.所述背景片组单元托举板轨，为一个用以托举(由若干个背景片构成)的有效长(背景片组单元厚＝25mm)的板轨，有效长的板轨保证在背景片组单元与第二小砧间预留缝隙，该缝隙与弧形运输轨道凹槽对接，以保证被钩取的背景片顺利进入弧形运输轨道；
12.所述弧形运输轨道的两端分别连在第二螺旋测微计候选背景片下侧水平导轨缺口处和第一螺旋测微计入样工位下侧；用于防止背景片进行流体环境动态载样时脱落，轨道呈半圆弧型边沿上凹形成凹槽，固定在被检测环境中。
13.进一步的，所述入样工位，是设计在所述第一螺旋测微计的第一测微螺杆与第一小砧间的两片平行电容器极板，第一极板垂直方式固定在水平滑轨上，水平滑轨上固定两根弹簧的一端，弹簧保持与水平滑轨平行；弹簧的另一端固定在第二极板上；第四步进电机转子通过第一联轴器及第二联轴器连在所述第一螺旋测微计的第一旋钮(鼓轮)上，该第一极板被水平滑轨上弹簧定位在初始位置；第二极板垂直固定在第一小砧上不可动，第一极板外侧焊接引出了第一检测信号输出引线；第二极板外侧焊接引出了第二检测信号输出引线；在第一测微计的第一小砧反向侧设有入样定位机构，作为入样检测传感器；
14.当入样定位机构检测到入样工位上的载样片，所述第四步进电机驱动第一测微螺杆顺时针旋转可推动水平轨上的第一极板向第二极板运动，第一极板、载样片以及第二极板构成振荡电容器，该振荡电容器构成555振荡电路：
15.cx＝εs/d
16.其中，cx为振荡电容器的动态电容量值，ε为电介常数，s为振荡电容器两个极板间正对的有效面积；d为振荡电容器两个极板间的距离；
17.振荡电容器采样信号引线输出信号就会被传送到便携式在线检测结构的检测信号变换电路中。
18.进一步的，所述入样定位机构，设置在所述第一螺旋测微计的第一小砧反向侧，按同轴线基准固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，用于监测传动连杆是否将载样片运送到所述第一螺旋测微计的入样工位的准确位置。
19.进一步的，所述便携式在线检测结构，由检测信号变换电路、gm10-dtu模块以及手机app智能终端组成；
20.所述检测信号变换电路与dvp plc主机的可采样高频脉冲输入口相连接；gm10-dtu模块与dvp plc的rs485通讯接口相连接；gm10-dtu模块与手机app智能终端通信连接；
21.其中，所述gm10-dtu模块，通过rs485通讯接口接收dvp plc主机程控标定好的被检测变量或检测仪运行状态变量，通过gm10-dtu模块的天线远程发送至emcp云平台，也可将手机app智能终端的控制指令或调节设置变量，通过rs485通讯接口发送至dvp plc主机，实现远程遥控检测仪本地执行器或远程遥调检测仪器的本地现场调节参量；
22.所述检测信号变换电路，是一个555振荡电路，该555振荡电路内置所述振荡电容
器，该振荡电容器两片极板外侧焊接引出的两根检测信号输出引线，与555振荡电路的振荡电容器接口相连接：不同的载样片，不同的电介常数ε，不同振荡电容c，555振荡电路输出不同频率的脉冲信号。
23.进一步的，所述背景片组单元的空工位检测机构，设置在第二螺旋测微计的第二小砧反向侧，按同轴线基准固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，用于检测所述背景片组单元托举板轨上的空工位。
24.进一步的，所述背景片组单元的进样到工位控制机构，是坐落式固定在所述背景片组单元托举板轨上侧的动态空间的背景片组单元输送通道，该通道备存着若干个背景片组单元；通道最上层背景片组单元顶面，设有驱动配重块，该驱动配重块通过软质悬带吊悬在通道最上层背景片组单元顶面上，软质悬带另一侧缠绕在轮轴上，该轮轴与控制驱动配重块的第四步进电机转子相连，可程控释放驱动配重块，以推动输送通道最下端的背景片组单元进载到所述背景片组单元托举板轨上。
25.进一步的，所述检测采样空间清洗结构，是一个程控的、悬吊式固定在第一螺旋测微计的入样工位空间上侧的工业酒精雾化喷枪，每次采样信号输出完毕后，程控卸载入样工位上两个电容器极板间的载样片，酒精雾化喷枪向入样工位吹洒酒精来清洗入样工位上的两片电容器内侧。
26.本发明的有益效果是：
27.本便携式在线检测仪其自动化控制与检测装置属于本地工作方式，该检测仪的检测运行及控制采用用户手机app智慧化方式。该检测仪本地检测可以实现无人值守，在完成一个检测周期的检测工作后人工更换背景片组单元，即可进行下个周期的自动检测，相比现在的好多检测仪器，入样频率根据检测数量可自由调整，而且检测样本可以根据用户要求实时更新调整。最重要的是本检测仪的使用采用用户app智慧化方式运行操作，仪器的启动、检测数据的获取与实时显示、检测仪的工作状态等都是通过一个小小的用户手机app实现，也就是实现了该仪器的便携式，检测数据的观察与该仪器的运行控制不受距离空间时间的限制。
附图说明
28.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
29.图1a是便携式在线检测仪的机电传动结构取背景片工序俯视图中背景片侧的第二螺旋测微计和传动连杆示意图。
30.图1b是便携式在线检测仪的机电传动结构取背景片工序俯视图中采样信号输出侧的第一螺旋测微计示意图。
31.图2a便携式在线检测仪的机电传动结构取背景片工序俯视图中背景片侧的第二螺旋测微计和传动连杆示意图。
32.图2b是便携式在线检测仪的机电传动结构取背景片工序俯视图中采样信号输出侧的第一螺旋测微计示意图。
33.图3是背景片在弧形运输轨道载样工序断面图示意图。
34.图4是传动连杆取背景片工序俯视图及其前视图示意图。
35.图5a是背景片组单元的进样到工位控制机构后视图示意图。
36.图5b是背景片组单元托举工位俯视图示意图。
37.图6a是背景片组单元的进样到工位控制机构左视图示意图。
38.图6b是背景片组单元的进样到工位控制机构前视图示意图。
39.图7是检测信号变换电路原理图。
40.图8是便携式在线检测结构示意图。
41.图9是便携式在线检测仪装配图。
42.图10是手机app智能终端在线检测参数显示示意图。
43.其中，第一螺旋测微计1；第一测微螺杆2；第一小砧3；第一步进电机4；第二极板5；第一极板6；弹簧7；弹簧固定柱8；弹簧固定角板9；水平滑轨10；第二检测信号输出引线11；第一检测信号输出引线12；入样定位机构13；入样检测传感器信号线14；第一微调旋钮15；第一旋钮16；第一主刻度17；第一辅助刻度18；第二螺旋测微计19；第二小砧20；第二测微螺杆21；第二步进电机22；背景片组单元的空工位检测机构23；背景片组单元空工位检测机构电源线与信号线24；第一固定角板25；第二固定角板26；背景片组单元托举板轨27；候选背景片28；背景片获取柄29；勾针30；传动连杆31；第三步进电机32；第二微调旋钮33；第二旋钮34；第二主刻度35；第二辅助刻度36；载样片37；针头38；弧形运输轨道39；检测水体40；第一测微螺杆2在背景片组单元侧面衔接处位置41；背景片组单元42；背景片组单元输送通道43；第三固定角板44；第四固定角板45；驱动配重块46；软质悬带47；轮48；轴49；第四步进电机50；进样第一n型门51；第二测微螺杆21在背景片组单元侧面衔接处位置52；第三固定角板53；第四固定角板54；出样第二n型门55；dvp plc56；rs485通讯接口57；gm10-dtu模块58；接收/发送天线59；手机app智能终端60；冲洗喷头61；第一螺旋测微计1的固定固件62；第二螺旋测微计19的固定固件63；第一步进电机4的第一机体滑动杆64；第一步进电机4的第二机体滑动杆65；第三步进电机32的第一机体固定螺钉66；第三步进电机32的第二机体固定螺钉67；第二步进电机22的第一机体滑动杆68；第二步进电机22的第二机体滑动杆69；第四步进电机50的第一机体固定螺钉70；第四步进电机50的第二机体固定螺钉71；第一联轴器72；第二联轴器73；便携式在线检测仪的框架74。
具体实施方式
44.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
45.背景片组单元由若干个背景片构成。
46.实施例一
47.如图1-10所示，本发明实施例一提供了一种便携式在线检测仪，包括：机电传动结构、dvp plc、背景片组单元的空工位检测机构、背景片组单元的进样到工位控制机构、检测采样空间清洗结构和便携式在线检测结构；其中，
48.机电传动结构的输入端与dvp plc56的输出端连接；背景片组单元的空工位检测机构的输出端、背景片组单元的进样到工位控制机构的输出端以及检测采样空间清洗结构
的输出端分别与dvp plc56的di输入端连接，便携式在线检测结构通过rs485通讯接口57与dvp plc56连接。
49.进一步的，所述机电传动结构由第一步进电机4、第二步进电机22、第三步进电机32、设置在采样信号输出侧的第一螺旋测微计1、设置在背景片侧的第二螺旋测微计19和传动连杆31构成；其中，第一螺旋测微计1、第二螺旋测微计19的规格、精度以及第一步进电机4、第二步进电机22、第三步进电机32的规格与性能指标，是随着便携式在线检测仪的定制要求变化而变化的。
50.第一步进电机4的转子与第一螺旋测微计1对应的第一测微螺杆2的旋钮同轴连接；第二步进电机22的转子和第二螺旋测微计19对应的第二测微螺杆21的旋钮同轴连接；第三步进电机32的转子和传动连杆31同轴连接；其中，第一测微螺杆2在背景片组单元侧面衔接处位置41。第二测微螺杆21在背景片组单元侧面衔接处位置52。
51.通过dvp plc56程序控制电传动结构，依次驱动第一螺旋测微计1对应的第一测微螺杆2、第二螺旋测微计19对应的第二测微螺杆21以及传动连杆31进行动作。
52.其中，第一螺旋测微计1、第二螺旋测微计19优选为精度是0.01mm测微螺杆顺/逆时针的进动范围是0～25mm的螺旋测微计；传动连杆31优选为背景片获取/载样片37检测入样连杆的旋转杆；第一步进电机4、第二步进电机22、第三步进电机32优选为3w-12vdc的步进电机；
53.例如：第一步进电机4的转子与采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的旋钮(第一微调旋钮15以及第一旋钮16)相连接；第二步进电机22的转子和背景片侧的第二螺旋测微计19的旋钮(第二微调旋钮33以及第二旋钮34)连接、第三步进电机32的转子和背景片获取/载样片37检测入样连杆的旋转杆连接；通过dvp plc56程序控制依次驱动背景片侧的第二螺旋测微计19的第二测微螺杆21、背景片获取/载样片37检测入样连杆的旋转杆以及采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的第一测微螺杆2。dvp plc56程序控制与背景片侧的第二螺旋测微计19相连的第二步进电机22带动第二螺旋测微计19小针顺时针进动，将背景片推送到托举工位；dvp plc56程序控制与连杆相连的第二步进电机22在dvp plc56程序的控制下从背景片侧的第二螺旋测微杆19小针侧的托举工位取一背景片，划过检测水体40，进行载样(此时背景片变成载样片37)，并继续向采样输出侧的第一螺旋测微计1小针侧的入样工位运动，dvp plc56程序控制采样输出侧的第一螺旋测微计1夹紧载样片37，并使连杆小针脱离载样片37，返回背景片侧进行下一次的取样。
54.进一步的，所述传动连杆31，由固定在第三步进电机32转子上的旋转杆和垂直固定在该旋转杆上的取载(取背景片/获取载样片37)勾针30组成，该取载勾针30由旋转杆带动，通过勾针30的针头38将一个背景片从背景片侧的第二螺旋测微计19的背景片组单元托举工位上的背景片组单元42中钩取下来，沿着安放在被检测环境的弧形运输轨道39行走并载样，使这个背景片成为载样片37，再继续将该载样片37入样到采样信号输出侧的第一螺旋测微计1上的入样工位。
55.进一步的，所述背景片组单元托举工位用于托举背景片，是由设计在背景片侧的第二螺旋测微计19的第二小砧20与第二测微螺杆21之间的动态空间及设置在该空间下侧的背景片侧的第二螺旋测微计19背景片组单元托举板轨27组成，背景片组单元托举板轨27位于测微螺杆动态空间下侧，与背景片侧的第二螺旋测微计19的半圆弧型固定架平行；
56.背景片组单元托举板轨27，是在背景片组单元托举工位的下侧，设有1个用以托举背景片组单元的有效长(背景片组单元厚＝25mm)的板轨，背景片组单元托举板轨27有效长，保证候选背景片与第二小砧间预留一个的缝隙，该缝隙与弧形运输轨道凹槽对接，以保证被钩取的背景片顺利进入弧形运输轨道39；
57.弧形运输轨道39的两端分别连在第二螺旋测微计候选背景片下侧水平导轨缺口处和第一螺旋测微计入样工位下侧；是防止背景片进行流体环境动态载样时脱落而设计的，轨道呈半圆弧型边沿上凹形成凹槽，固定在被检测环境中。
58.流体环境指被检测的污水或污染气体。
59.进一步的，所述入样工位，是设计在所述采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的第一测微螺杆2与第一小砧3间的两片铜材质平行电容器极板，第一极板6垂直方式固定在水平滑轨10上，水平滑轨10上通过弹簧固定柱8以及一对弹簧固定角板9固定两根弹簧7的一端，弹簧保持与水平滑轨10平行；弹簧7的另一端固定在第二极板上，第四步进电机50转子通过第一联轴器72以及第二联轴器73，连在所述采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的第一旋钮16(鼓轮)上，第一极板6被水平滑轨10上弹簧7定位在初始位置；第二极板5垂直固定在第一小砧3上不可动，第一极板6外侧焊接引出了第一检测信号输出引线12；第二极板5外侧焊接引出了第二检测信号输出引线11；在第一测微计1第一小砧3反向侧设有入样定位机构13，作为入样检测传感器信号线14；其中，还包括在便携式在线检测仪框架74上固定第一螺旋测微计1的固定固件62；固定第二螺旋测微计19的固定固件63；第一步进电机4的第一机体滑动杆64；第一步进电机4的第二机体滑动杆65；固定第三步进电机32的第一机体固定螺钉66；固定第三步进电机32的第二机体固定螺钉67；第二步进电机22的第一机体滑动杆68；第二步进电机22的第二机体滑动杆69；固定第四步进电机50的第一机体固定螺钉70；固定第四步进电机50的第二机体固定螺钉71；第一联轴器72和第二联轴器73。
60.当入样定位机构检测到入样工位上的载样片37，所述第四步进电机50驱动第一测微螺杆2顺时针旋转可推动水平轨上的第一极板6向第二极板5运动，两个极板与两个极板之间的载样片37构成振荡电容器，该振荡电容器构成555振荡电路；
61.cx＝εs/d
62.其中，cx为振荡电容器的动态电容量值，ε为电介常数，s为振荡电容器两个极板间正对的有效面积；d为振荡电容器两个极板间的距离；
63.振荡电容器采样信号引线输出信号就会被传送到便携式在线检测结构的检测信号变换电路中。
64.进一步的，所述入样定位机构13，设置在所述采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的第一小砧3反向侧，按同轴线基准通过入样定位机构电源线与入样检测传感器信号线14固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，用于监测传动连杆，是否将载样片37已运送到所述采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的入样工位的准确位置。
65.进一步的，所述便携式在线检测结构，由检测信号变换电路、gm10-dtu模块58以及手机app智能终端60组成；
66.所述检测信号变换电路与dvp plc56主机的可采样高频脉冲输入口相连接；gm10-dtu模块58与dvp plc的rs485通讯接口57相连接；gm10-dtu模块58与手机app智能终端60通信连接；
67.其中，所述检测信号变换电路，是一个555振荡电路，该555振荡电路内置所述振荡电容器，该振荡电容器两片极板外侧焊接引出的两根检测信号输出引线，与555振荡电路的振荡电容器接口相连接：不同的载样片37，不同的电介常数ε，不同振荡电容c，555振荡电路输出不同频率的脉冲信号；
68.优选的，555振荡电路的工作电源vdd电压为12vdc-16vdc；可采样高频脉冲进入dvp plc56主机的输入口，为dvp plc56特定di口，是dvp plc56的x0输入口，可采样高频脉冲进入dvp plc56主机，基于555振荡电路输出不同频率的脉冲信号，通过控制变量法，可进行多种被检测环境标量的程控标定；
69.与dvp plc56的rs485通讯接口57相连接的gm10-dtu模块58，把dvp plc56主机程控标定好的被检测变量或检测仪运行状态变量，经rs485通讯接口57进入gm10-dtu模块58，通过gm10-dtu模块58的天线远程发送至emcp云平台，也可将手机app智能终端60的控制指令或调节设置变量，经过gm10-dtu模块58、rs485通讯接口57进入dvp plc56主机，实现远程遥控检测仪本地执行器或远程遥调检测仪器的本地现场调节参量。
70.优选的，手机app智能终端60，是基于gm10-dtu模块58在线方式，在emcp云平台环境组态开发区的组态开发的手机版的检测与控制平台系统，即便携式在线检测仪的显示和控制终端。
71.进一步的，所述背景片组单元的空工位检测机构23也就是第二接近开关，设置在背景片侧的第二螺旋测微计19的第二小砧20反向侧，按同轴线基准通过背景片组单元空工位检测机构电源线与信号线24固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，负责所述背景片组单元托举板轨27上的空工位检测。固定方式包括：通过第一固定角板25和第二固定角板26固定；其中，第一固定角板25为背景片组单元进样到工位右前、右后侧的2个固定角板；第二固定角板26为背景片组单元进样到工位左前、左后侧的2个固定角板。
72.进一步的，所述背景片组单元的进样到工位控制机构，是坐落式固定在所述背景片组单元托举板轨27的上侧的背景片组单元输送通道43，该通道备存着若干个背景片组单元；通道最上层背景片组单元顶面，设有驱动配重块46，该驱动配重块46通过软质悬带47吊悬在通道最上层背景片组单元顶面上，软质悬带47另一侧缠绕在一个轮轴上，该轮轴与控制驱动配重块46的一个步进电机转子相连，可程控释放驱动配重块46，以推动输送通道最下端的背景片组单元进载到所述背景片组单元托举板轨27上。坐落式固定包括：通过第三固定角板44和第四固定角板45将背景片组单元输送通道43固定在背景片组单元托举板轨27的上侧。其中，第三固定角板44为背景片组单元输送通道右后侧固定角板；第四固定角板45为背景片组单元输送通道左后侧固定角板。
73.进一步的，所述检测采样空间清洗结构，是一个程控的、悬吊式固定在采样信号输出侧的第一螺旋测微计1的入样工位空间上侧的工业酒精雾化喷枪，每次采样信号输出完毕后，程控卸载入样工位上两个电容器极板间的载样片37，酒精雾化喷枪的冲洗喷头61向入样工位吹洒酒精来清洗入样工位上的两片电容器内侧。
74.本发明工作原理：
75.(1)dvp plc56通过第二极板5和第一极板6控制第三步进电机32，使取载(取背景片/获取载样片)勾针30(处在垂直向上，取载(取背景片/获取载样片)勾针的针头38水平指向右侧，勾针30初始化位置；
76.(2)dvp plc56通过第二极板5和第一极板6控制第一步进电机4驱动第一测微螺杆2逆时针转动，进入第一测微螺杆2的初始化位置(入样工位)，第一极板6处在初始化位置(入样工位)，弹簧7处在初始化状态；
77.(3)dvp plc56通过第二极板5和第一极板6控制第二步进电机22驱动第二测微螺杆21逆时针退到最大位置处，停止第二步进电机22；
78.(4)dvp plc56通过第二极板5和第一极板6再控制第四步进电机50，驱动轮48轴49使驱动配重块46下降，背景片组单元输送通道43中最下面的背景片组单元42进入背景片组单元托举板轨27；图5a为背景片组单元输送通道43，包括第三固定角板44；第四固定角板45；驱动配重块46；软质悬带47；轮48；轴49；第四步进电机50；背景片组单元输送通道与第一测微螺杆垂直侧的进样第一n型门51。
79.第二测微螺杆21在背景片组单元侧面衔接处位置52；固定角板53为背景组单元输送通道左前侧固定角板；第四固定角板54为背景组单元输送通道右前侧固定角板；背景组单元输送通道水平侧出样第二n型门55用于勾针30勾取候选背景片的门。
80.(5)第二接近开关将检测到背景片组单元托举板轨27进样后，先通知dvp plc56的第二极板5和第一极板6停止第四步进电机50，再控制第三步进电机32转子逆时针转动，勾针30勾住候选背景片28的带针孔的背景片获取柄29的针孔，被勾住的候选背景片28被第三步进电机32及其连杆机构带动，沿弧形运输轨道39进入检测水体40空间，并在继续运动中载样，载样片37继续输送向托举工位；
81.(6)当入样工位上的入样检测机构13(也就是第一接近开关)检测到载样片37准确到位后，先通知dvp plc56的第二极板5和第一极板6控制第三步进电机32转子停止逆时针转动，再控制第一步进电机4转子顺时针转动，带动第一测微螺杆1顺时针进动第一极板6向第一极板5侧运动，当进动距离等于第一主刻度17和第一辅助刻度18标定值时，第一步进电机4停止，第二检测信号输出引线11与第一检测信号输出引线12将动态电容(极板1+载样片+极板2)连入检测信号变换电路(图7中极板1和极板2)，该检测信号变换电路(图7)将555振荡高频脉冲由输出端(图7的out端子)经dvp plc56的x0高频脉冲端被采样进入dvp plc56，dvp plc56的程序再将该555振荡高频脉冲标定为相应检测的物理量，该被检测物理量通过rs-485通讯接口57，进入云模块gm10-dtu模块58，再经过接收/发送天线59进入emcp云，进而进入手机app智能终端60在线显示；
82.(7)dvp plc56控制第二步进电机22驱动第二测微螺杆21按第二主刻度35和第二辅助刻度36顺时针进动推出候选背景片28；
83.(8)dvp plc56控制第一步进电机4转换逆时针转动到第一测微螺杆2初始化位置(入样工位)，同时，第一极板6被弹簧7拉到初始化位置(入样工位)；
84.(9)dvp plc56控制所述检测采样空间清洗结构，用工业酒精清洗入样工位的电容器第二极板5、第一极板6；
85.(10)dvp plc56控制第三步进电机32转换顺时针转动，带到钩针空载经弧形运输轨道39到可钩取候选背景片28到工位，停止顺时针转动，再启动逆时针转动钩取候选背景片28，进入下一轮检测循环。
86.(11)手机app智能终端60便携式在线控制，由接收/发送天线59接收到云模块gm10-dtu模块58，再通过rs-485通讯接口57，进入dvp plc56。
87.应用实例：图9为河北环境工程学院aao污水处理厌氧池污水呼吸气中co2与化学需氧量cod的关系图。常规的cod检测首先需要人工调配一些化学试剂，然后再利用市面上的cod快速检测仪进行检测，每次检测样本自备非常繁琐，而且耗时较长。本便携式在线检测仪，可以直接将背景片自动取样污水，再进行与555振荡器输出的高频脉冲频率进行相关性模型建立并标定分析，检测数据提取显示完全是在线实时的，响应时间快。同时还可以根据被检测环境介质与相应的环境变量要求与标准，采用定制式设计、开发和推广。
88.图10为检测水体40环境介质的手机app便携在线式显示截图。水平轴为cod含量，单位为mg/l。垂直轴为co2值，单位为ppm。
89.从该图中可以观察到被检测水体厌氧呼吸、缺氧呼吸以及好氧呼吸中产生的co2与cod测试值的相关性，实验表明不同的co2值对应不同的cod值。这样可以实现通过测量水体中的co2值达到快速测量cod的目的。以此更好的控制污水的好氧、厌氧及缺氧反应。
90.本发明的有益效果是：
91.本便携式在线检测仪其自动化控制与检测装置属于本地工作方式，该检测仪的检测运行及控制采用用户手机app智慧化方式。该检测仪本地检测可以实现无人值守，在完成一个检测周期的检测工作后人工更换背景片组，即可进行下个周期的自动检测，相比现在的好多检测仪器，入样频率根据检测数量可自由调整，而且检测样本可以根据用户要求实时更新调整。最重要的是本检测仪采用用户app智慧化方式运行操作，仪器的启动、检测数据的获取与实时显示、检测仪的工作状态等都是通过一个小小的用户手机app实现，也就是实现了该仪器的便携式，检测数据的观察与该仪器的运行控制不受距离空间时间的限制。
92.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
93.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
94.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.一种便携式在线检测仪，其特征在于，包括：机电传动结构、dvp plc、背景片组单元的空工位检测机构、背景片组单元的进样到工位控制机构、检测采样空间清洗结构和便携式在线检测结构；其中，机电传动结构的输入端与dvp plc的输出端连接；背景片组单元的空工位检测机构的输出端、背景片组单元的进样到工位控制机构的输出端以及检测采样空间清洗结构的输出端分别与dvp plc的di输入端连接，便携式在线检测结构通过rs485通讯接口与dvp plc连接。2.如权利要求1所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述机电传动结构由第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、设置在采样信号输出侧的第一螺旋测微计、设置在背景片侧的第二螺旋测微计和传动连杆构成；第一步进电机的转子与第一螺旋测微计的旋钮同轴连接；第二步进电机的转子和第二螺旋测微计的旋钮同轴连接；第三步进电机的转子和传动连杆同轴连接；通过dvp plc程序控制机电传动结构，依次驱动第一螺旋测微计对应的第一测微螺杆、第二螺旋测微计对应的第二测微螺杆以及传动连杆进行动作。3.如权利要求2所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述传动连杆，由固定在第三步进电机转子上的旋转杆和垂直固定在该旋转杆上的取载(取背景片/获取载样片)勾针组成，该取载勾针由旋转杆带动，将背景片从第二螺旋测微计的背景片组单元托举工位上的背景片组单元中钩取下来，沿着安放在被检测环境的弧形运输轨道行走并载样，使这个背景片成为载样片，再继续将该载样片入样到第一螺旋测微计的入样工位上。4.如权利要求3所述一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述背景片组单元托举工位用于托举背景片组单元，是由设计在第二螺旋测微计的第二小砧与第二测微螺杆之间的动态空间及设置在该动态空间下侧的与第二螺旋测微计的半圆弧型固定架平行的背景片组单元托举板轨组成；所述背景片组单元托举板轨，为一个用以托举背景片组单元的有效长的板轨，有效长的板轨保证在背景片组单元与第二小砧间预留缝隙，该缝隙与弧形运输轨道凹槽对接，以保证从背景片组单元中钩取的背景片顺利进入弧形运输轨道；所述弧形运输轨道的两端分别连在第二螺旋测微计候选背景片下侧水平导轨缺口处和第一螺旋测微计入样工位下侧；用于防止背景片进行流体环境动态载样时脱落，轨道呈半圆弧型边沿上凹形成凹槽，固定在被检测环境中。5.如权利要求3所述一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述入样工位，是设计在所述第一螺旋测微计的第一测微螺杆与第一小砧间的平行布置的第一极板和第二极板，第一极板垂直方式固定在水平滑轨上，水平滑轨上固定两根弹簧的一端，弹簧保持与水平滑轨平行；弹簧的另一端固定在第二极板上；第四步进电机转子通过第一联轴器及第二联轴器连在所述第一螺旋测微计的第一旋钮(鼓轮)上，该第一极板被水平滑轨上弹簧定位在初始位置；第二极板垂直固定在第一小砧上不可动，第一极板外侧焊接引出了第一检测信号输出引线；第二极板外侧焊接引出了第二检测信号输出引线；在第一测微计的第一小砧反向侧设有入样定位机构，作为入样检测传感器；当入样定位机构检测到入样工位上的载样片，所述第四步进电机驱动第一测微螺杆顺时针旋转可推动水平轨上的第一极板向第二极板运动，第一极板、载样片以及第二极板构
成振荡电容器，该振荡电容器构成555振荡电路：cx＝εs/d其中，cx为振荡电容器的动态电容量值，ε为电介常数，s为振荡电容器两个极板间正对的有效面积；d为振荡电容器两个极板间的距离；振荡电容器采样信号引线输出信号就会被传送到便携式在线检测结构的检测信号变换电路中。6.如权利要求5所述一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述入样定位机构，设置在所述第一螺旋测微计的第一小砧反向侧，按同轴线基准固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，用于监测传动连杆是否将载样片运送到所述第一螺旋测微计的入样工位的准确位置。7.如权利要求5所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述便携式在线检测结构，由检测信号变换电路、gm10-dtu模块以及手机app智能终端组成；所述检测信号变换电路与dvp plc主机的可采样高频脉冲输入口相连接；gm10-dtu模块与dvp plc的rs485通讯接口相连接；gm10-dtu模块与手机app智能终端通信连接；其中，所述gm10-dtu模块，通过rs485通讯接口接收dvp plc主机程控标定好的被检测变量或检测仪运行状态变量，通过gm10-dtu模块的天线远程发送至emcp云平台，也可将手机app智能终端的控制指令或调节设置变量，通过rs485通讯接口发送至dvp plc主机，实现远程遥控检测仪本地执行器或远程遥调检测仪器的本地现场调节参量；所述检测信号变换电路，是一个555振荡电路，该555振荡电路内置所述振荡电容器，该振荡电容器两片极板外侧焊接引出的两根检测信号输出引线，与555振荡电路的振荡电容器接口相连接：不同的载样片，不同的电介常数ε，不同振荡电容c，555振荡电路输出不同频率的脉冲信号。8.如权利要求1所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述背景片组单元的空工位检测机构，设置在第二螺旋测微计的第二小砧反向侧，按同轴线基准固定一个程控的24vdc光电式红外感应接近开关，用于检测所述背景片组单元托举板轨上的空工位。9.如权利要求1所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述背景片组单元的进样到工位控制机构，是坐落式固定在所述背景片组单元托举板轨上侧的动态空间的背景片组单元输送通道，该通道备存着若干个背景片组单元；通道最上层背景片组单元顶面，设有驱动配重块，该驱动配重块通过软质悬带吊悬在通道最上层背景片组单元顶面上，软质悬带另一侧缠绕在轮轴上，该轮轴与控制驱动配重块的第四步进电机转子相连，可程控释放驱动配重块，以推动输送通道最下端的背景片组单元进载到所述背景片组单元托举板轨上。10.如权利要求1所述的一种便携式在线检测仪，其特征在于，所述检测采样空间清洗结构，是一个程控的、悬吊式固定在第一螺旋测微计的入样工位空间上侧的工业酒精雾化喷枪，每次采样信号输出完毕后，程控卸载入样工位上两个电容器极板间的载样片，酒精雾化喷枪向入样工位吹洒酒精来清洗入样工位上的两片电容器内侧。
技术总结本发明提供了一种便携式在线检测仪，解决了复杂环境背景中环境污染介质不能进行在线有效的实时检测，从而导致环境工艺中很难优化处理的技术问题，技术方案包括：机电传动结构的输入端与DVPPLC的输出端连接；背景片组单元的空工位检测机构的输出端、背景片组单元的进样到工位控制机构的输出端以及检测采样空间清洗结构的输出端分别与DVP PLC的DI输入端连接，便携式在线检测结构通过RS485通讯口与DVP PLC连接。本发明采用自动化控制、物联网+智能APP技术，可实现自动更换检测仪的不同的介芯，定制式实现对一些电介型环境介质的本地采样、存储、处理与标定以及远程智能APP在线监测与控制，可以提供面向大气、污水、垃圾、土壤等多电介型环境介质检测功能。电介型环境介质检测功能。电介型环境介质检测功能。
技术研发人员：武智瑛 刘亚迪 姜明珠 邵暖
受保护的技术使用者：武智瑛
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
