專利名稱：換熱器在線監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通過檢測工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中的換熱器的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)循環(huán)水水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)控的儀器，具體地說是一種換熱器在線監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
缺水是全球面臨的難題之一，節(jié)約用水已成為人類的共識。為此在工業(yè)領(lǐng)域推廣循環(huán)冷卻水系統(tǒng)對于節(jié)約用水意義十分重大，而在工業(yè)用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中由于冷卻水在不斷地循環(huán)使用，水的質(zhì)量就會變差，造成設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，嚴(yán)重時(shí)會破壞工廠的安全生產(chǎn)，因此必須對水質(zhì)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測并采取有效的除垢和防腐處理。目前常用的除垢和防腐處理方法是采用緩蝕和阻垢復(fù)合藥劑，為此必須對藥劑的效果進(jìn)行有效的跟蹤。
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，均安裝有主換熱器和旁路監(jiān)測換熱器，藥劑效果可通過其得到較為直觀的反映，給水質(zhì)運(yùn)行狀況增加了一副可靠的監(jiān)視眼睛，為我國循環(huán)水實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的管理提供了強(qiáng)有力的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能在線檢測工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的換熱器的進(jìn)出口水溫、循環(huán)水流量、蒸汽溫度等參數(shù)并能對流量和蒸汽進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；為終端計(jì)算機(jī)提供污垢熱阻值、PH值、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)的換熱器在線監(jiān)測儀(有配套軟件)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種換熱器在線監(jiān)測儀，用于測量工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的主換熱器或旁路監(jiān)測換熱器的運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，它包括CPU、程序存儲器EPROM、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM、鍵盤、液晶顯示器、多路選擇器，程序存儲器EPROM、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM、鍵盤、液晶顯示器均與CPU相連，其特征是多路選擇器的輸入端與現(xiàn)場各檢測點(diǎn)的測量元件及控制電路的輸出端相連，多路選擇器的輸出端與差分放大器的輸入端相連，差分放大器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與隔離門電路的輸入端相連，隔離門電路的輸出端與CPU相連，CPU將隔離門電路送來的數(shù)據(jù)及鍵盤輸入的數(shù)據(jù)存入與之相連的即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM和數(shù)據(jù)記錄器E2PROM中，并在與之相連的程序存儲器EPROM中存儲的程序的控制下向與之相連的D/A轉(zhuǎn)換電路發(fā)出控制信號，D/A轉(zhuǎn)換電路直接控制執(zhí)行元件動作；顯示液晶器可在CPU的控制下分屏顯示輸入數(shù)據(jù)和測量結(jié)果及所執(zhí)行的動作數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型還采取了下述技術(shù)解決措施CPU通過通訊端口與終端計(jì)算機(jī)相連，并將即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM中記錄的換熱器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或一次性傳送給該終端計(jì)算機(jī)，為終端計(jì)算機(jī)計(jì)算污垢熱阻值、PH值、電導(dǎo)率提供數(shù)據(jù)，為判斷水質(zhì)、藥劑效果并采取相關(guān)措施提供依據(jù)。
多路選擇器由IC1和IC2集成塊組成，IC1集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件一端、出口溫度測量元件一端、蒸汽溫度測量元件一端、流量測量元件正極、電導(dǎo)率測量元件正極、PH值測量元件的正極，IC2集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件另一端、出口溫度測量元件另一端、蒸汽溫度測量元件另一端、流量測量元件負(fù)極、電導(dǎo)率測量元件負(fù)極、PH值測量元件的負(fù)極，IC1集成塊、IC2集成塊的控制信號腳均與CPU的P1.0、P1.1、P1.2腳相連，它們的輸出與差分放大器相連。
液晶顯示器可為128×64點(diǎn)矩陣式液晶顯示器。
執(zhí)行元件包括流量調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥。
本實(shí)用新型的有益效果1、解決了工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)換熱器在線監(jiān)測的問題，通過對換熱器相關(guān)參數(shù)的檢測，為判斷水質(zhì)、藥劑效果及時(shí)提供判斷數(shù)據(jù)，且具有快速、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)。
2、結(jié)構(gòu)簡單、體積小，與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的連接安裝簡便，所有元器件均可采用標(biāo)準(zhǔn)配置，且連接簡單。
3、各種檢測數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)可通過液晶顯示器及時(shí)顯示。
4、不僅具備數(shù)據(jù)檢測功能，而且可根據(jù)設(shè)定的程序及時(shí)控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相關(guān)的執(zhí)行元件(如調(diào)節(jié)閥)自動工作，自動調(diào)節(jié)流量或蒸汽溫度，使整個監(jiān)測系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。


圖1是本實(shí)用新型的電原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的多路選擇器、差分放大器電原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的A/D轉(zhuǎn)換電路示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的D/A轉(zhuǎn)換電路示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的顯示電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是本實(shí)用新型現(xiàn)場安裝連接示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的顯示過程流程示意圖。
圖中15為本實(shí)用新型的換熱器在線檢測儀，16減壓閥，17為調(diào)節(jié)閥，18為流量計(jì)，19為換熱器，20為疏水器，21為掛片器，22為終端計(jì)算機(jī)。K1表示蒸入口，K2表示蒸溫度，K3表示壓縮空氣入口，K4表示進(jìn)口溫度，K5表示出口溫度，K6表示進(jìn)水入口，K7表示冷凝水出口，K8表示出水口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示。
一種換熱器在線檢測儀，用于測量工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的主換熱器和旁路監(jiān)測換熱器的運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，它包括CPU5(型號可為8032)、程序存儲器EPROM6(型號可為27c256)、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM7(型號可為6264)、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM8(型號可為2864)、鍵盤9、液晶顯示器10(可采用128×64點(diǎn)矩陣式液晶顯示器)、多路選擇器1，程序存儲器EPROM6、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM7、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM8、鍵盤9、液晶顯示器10均與CPU5相連，多路選擇器1的輸入端與現(xiàn)場各檢測點(diǎn)的測量元件的輸出端相連，多路選擇器1(如圖2所示)的輸出端與差分放大器2(如圖2所示)的輸入端相連，差分放大器2的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路3(型號可為MC14433)的輸入端相連，如圖3所示，A/D轉(zhuǎn)換電路3的輸出端與隔離門電路4(可采用74245芯片)的輸入端相連，隔離門電路4的輸出端與CPU5相連，CPU5將隔離門電路4送來的數(shù)據(jù)及鍵盤9輸入的數(shù)據(jù)存入與之相連的即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM7和數(shù)據(jù)記錄器E2PROM8中，并在與之相連的程序存儲器EPROM6中存儲的程序的控制下向與之相連的D/A轉(zhuǎn)換電路11發(fā)出控制信號，如圖4所示，D/A轉(zhuǎn)換電路11直接控制執(zhí)行元件(流量調(diào)節(jié)閥或蒸汽調(diào)節(jié)閥17)動作，顯示液晶器10在CPU5的控制下分屏顯示輸入數(shù)據(jù)和測量結(jié)果及所執(zhí)行的動作數(shù)據(jù)，如圖5，其顯示過程如圖7所示。
CPU5通過通訊端口12與終端計(jì)算機(jī)22相連，并將即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM7、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM8中記錄的換熱器19的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或一次性傳送給該終端計(jì)算機(jī)22，為終端計(jì)算機(jī)22計(jì)算污垢熱阻值、PH值、電導(dǎo)率提供數(shù)據(jù)，為判斷水質(zhì)、藥劑效果并采取相關(guān)措施提供依據(jù)。如圖1所示。
本實(shí)施例的多路選擇器1(如圖2所示)由IC1(4051)和IC2(4051)集成塊組成，IC1集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件一端、出口溫度測量元件一端、蒸汽溫度測量元件一端、流量測量元件正極、電導(dǎo)率測量元件正極、PH值測量元件的正極，IC2集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件另一端、出口溫度測量元件另一端、蒸汽溫度測量元件另一端、流量測量元件負(fù)極、電導(dǎo)率測量元件負(fù)極、PH值測量元件的負(fù)極，IC1集成塊、IC2集成塊的控制信號腳均與CPU的P1.0、P1.1、P1.2腳相連，它們的輸出與差分放大器2相連。
多路選擇器1的主要作用是在程序的控制下將其輸入端(S1～S6)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行選通后給差分放大器2提供輸入信號，并經(jīng)差分放大器2(如圖2所示)放大后輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路3中。其中A/D轉(zhuǎn)換電路3(如圖3所示)由集成塊IC4(型號為MC14433)、電容C1、C2及電阻R7、R8組成。IC4的3腳與差分放大器2的輸出信號相連，其IC4的位數(shù)字信號輸出腳與CPU的數(shù)據(jù)總線相連。
D/A轉(zhuǎn)換電路(如圖4所示)包括IC5集成塊(型號可為0832)、A4、A5、A6放大電路(可采用常規(guī)放大電路)，CPU5輸入的數(shù)字控制信號輸入經(jīng)IC5、A4、R9轉(zhuǎn)換成0～5V的模擬信號，再經(jīng)A5、A6、Q1、D1、D2、C3及電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17組成的電路轉(zhuǎn)換成4～20mA的控制信號，輸出給控制負(fù)載RL(如圖6中蒸汽調(diào)節(jié)閥17，流量調(diào)節(jié)閥18等)，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的自動調(diào)節(jié)。
本實(shí)施例的CPU5可由電源模塊13提供電壓，CPU5還連接有輔助電路14，電源模塊13、輔助電路14可采用常規(guī)模塊。
本實(shí)用新型的換熱器在線檢測儀在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的安裝與連接關(guān)系如圖6所示。
本實(shí)施例未涉及的元器件、零部件的型號及放大電路均可采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)零部件及電路加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種換熱器在線監(jiān)測儀，它包括CPU、程序存儲器EPROM、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM、鍵盤、液晶顯示器、多路選擇器，程序存儲器EPROM、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM、鍵盤、液晶顯示器均與CPU相連，其特征是多路選擇器的輸入端與現(xiàn)場各檢測點(diǎn)的測量元件及控制電路的輸出端相連，多路選擇器的輸出端與差分放大器的輸入端相連，差分放大器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與隔離門電路的輸入端相連，隔離門電路的輸出端與CPU相連，CPU將隔離門電路送來的數(shù)據(jù)及鍵盤輸入的數(shù)據(jù)存入與之相連的即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM和數(shù)據(jù)記錄器E2PROM中，并在與之相連的程序存儲器EPROM中存儲的程序的控制下向與之相連的D/A轉(zhuǎn)換電路發(fā)出控制信號，D/A轉(zhuǎn)換電路直接控制執(zhí)行元件動作；顯示液晶器在CPU的控制下分屏顯示輸入數(shù)據(jù)和測量結(jié)果及所執(zhí)行的動作數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器在線監(jiān)測儀，其特征是CPU通過通訊端口與終端計(jì)算機(jī)相連，并將即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E2PROM中記錄的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或一次性傳送給該終端計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器在線監(jiān)測儀，其特征是多路選擇器由IC1和IC2集成塊組成，IC1集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件一端、出口溫度測量元件一端、蒸汽溫度測量元件一端、流量測量元件正極、電導(dǎo)率測量元件正極、PH值測量元件的正極，IC2集成塊的S1、S2、S3、S4、S5、S6腳分別接進(jìn)口溫度測量元件另一端、出口溫度測量元件另一端、蒸汽溫度測量元件另一端、流量測量元件負(fù)極、電導(dǎo)率測量元件負(fù)極、PH值測量元件的負(fù)極，IC1集成塊、IC2集成塊的控制信號腳均與CPU的P1.0、P1.1、P1.2腳相連，它們的輸出與差分放大器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器在線監(jiān)測儀，其特征是液晶顯示器為128×64點(diǎn)矩陣式液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器在線監(jiān)測儀，其特征是執(zhí)行元件包括流量調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥。
專利摘要一種換熱器在線監(jiān)測儀，它包括CPU、程序存儲器EPROM、即時(shí)數(shù)據(jù)存放器RAM、數(shù)據(jù)記錄器E
文檔編號F28C3/06GK2781333SQ20042007802
公開日2006年5月17日 申請日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者羅益民, 陳燕 申請人:南京工業(yè)大學(xué)