專利名稱：艦船用在線水質監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及在線監(jiān)控裝置，具體涉及艦船用在線水質監(jiān)控裝置。
背景技術：
在線水質監(jiān)控裝置是ー種高效、安全、經濟的技術，其由數(shù)據采集室和數(shù)據處理、顯示及控制模塊組成。數(shù)據采集室通過在線水質采樣探頭采集水體相關指標的信息，并通過電路將其轉變?yōu)殡娦盘柡?，?數(shù)據處理、顯示及控制模塊轉化為數(shù)字指標顯示在液晶屏上，并同時輸出r20mA標準電流信號和遠傳控制觸點。由于其具有運行成本低、操作人員少、便于自動化控制等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于陸上污水處理行業(yè)。通過大量試驗證明雖然在線水質監(jiān)控裝置已在陸用工程中有成熟應用，但如將其直接應用于艦船，會產生以下幾方面的問題I、不適合艦船的使用環(huán)境條件，在艦船潮濕、振動、搖擺和存在鹽霧的情況下，該監(jiān)控系統(tǒng)就不能穩(wěn)定工作，極易喪失部分或全部在線監(jiān)控功能；2、在艦船上復雜的流體運動情況下，設備采集得到的水質相關指標的信息往往失真；3、陸用在線水質監(jiān)控裝置往往采用ー個采樣探頭對應ー個數(shù)據處理、顯示及控制器(即變送器)的模式，且集成化、小型化程度不高。而一艘艦船往往有數(shù)十個采樣探頭，那就需設置數(shù)十個變送器。如此龐大的設備，在艦船空間狹小的環(huán)境條件下顯然根本無法完成安裝與維護。以上三個問題，極大制約了在線水質監(jiān)控裝置在艦船上的應用。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本實用新型類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

實用新型內容為了解決現(xiàn)有技術的在線水質監(jiān)控裝置應用于艦船產生的工作不穩(wěn)定、采集的水質指標信息失真和設備龐大，以至制約在線水質監(jiān)控裝置在艦船上應用等問題，本實用新型的目的在于提供一種艦船用在線水質監(jiān)控裝置。本實用新型不但適合艦船用安裝條件，而且集成化程度高，運行正確。為了達到上述實用新型目的，本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種艦船用在線水質監(jiān)控裝置，該裝置包括與數(shù)據采集室連接的進水管、信號電纜和出水管，數(shù)據采集室通過信號電纜與安裝在箱殼中的數(shù)據處理、顯示和控制模塊連接；被監(jiān)控水流由進水管進入數(shù)據采集室，采集得到的初始數(shù)據經由信號電纜輸送至數(shù)據處理、顯示和控制模塊運算處理后進行顯示、報警或其它控制；被測水流經由出水管流出。上述集成化數(shù)據處理、顯示及控制模塊由導軌固定；供電電源AC220V從填料函進入箱売，經由接線端子輸送至接觸器中，再進入AC-DC模塊，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊；數(shù)據采集室包括Nol n個采樣探頭，它們輸出的數(shù)字或模擬信號經由填料函進入箱殼，經由接線端子輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊，進入電路板運算模塊；電路板運算模塊通過調取預存于記憶模塊中的函數(shù)，進行運算；得出結果后，通過電路板記憶模塊中的預設程序，分別給電路板顯示輸出模塊、電路板指示模塊、蜂鳴器輸出動作信號，進行相應動作；同時，輸出信號至繼電器，通過接線端子和填料函輸送遠傳控制信號至外部負載。本實用新型一種艦船用在線水質監(jiān)控裝置，由于采取上述的技術方案，解決了在線水質監(jiān)控裝置在艦船環(huán)境下應用的問題。通過數(shù)據采集室和數(shù)據處理、顯示及控制模塊相關技術的研發(fā)，實現(xiàn)了艦船用在線水質監(jiān)控裝置的高度集成化，船用環(huán)境適應化，運行穩(wěn)定正確化。該實用新型成果填補了艦船用在線水質監(jiān)控裝置的空白，使在線水質監(jiān)控裝置在艦船上的推廣應用成為可能。

圖I是本實用新型艦船用在線水質監(jiān)控裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型艦船用數(shù)據處理、顯示及控制模塊的功能示意圖；圖3是本實用新型艦船用數(shù)據處理、顯示及控制模塊的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的優(yōu)選實施例。圖I是本實用新型艦船用在線水質監(jiān)控裝置的結構示意圖，如圖I的實施例所示，該裝置包括與數(shù)據采集室0連接的進水管101、信號電纜102和出水管104，數(shù)據采集室0通過信號電纜102與安裝在箱殼105中的數(shù)據處理、顯示和控制模塊103連接；被監(jiān)控水流由進水管101進入數(shù)據采集室0，采集得到的初始數(shù)據經由信號電纜102輸送至集成化數(shù)據處理、顯示和控制模塊103運算處理后進行顯示、報警或其它控制；被測水流經由出水管104流出。圖2是本實用新型艦船用數(shù)據處理、顯示及控制模塊的功能示意圖；如圖2的實施例所示，本實用新型數(shù)據采集室0由若干個采樣探頭(傳感器)組成，將初始數(shù)據輸送給數(shù)據處理、顯示和控制模塊，經由該模塊處理后，輸出相應信號分別實現(xiàn)報警功能、顯示功能和其他控制功能。圖3是本實用新型艦船用集成化數(shù)據處理、顯示及控制模塊的結構示意圖。該數(shù)據處理、顯示和控制模塊安裝在ー個IP44防護等級的箱殼中。如圖3的實施例所示，該集成化數(shù)據處理、顯示及控制模塊由導軌11固定。供電電源AC220V從填料函13進入箱売，經由接線端子12輸送至接觸器8中，再進入AC-DC模塊9，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊I。數(shù)據采集室包括Nol n個傳感器(采樣探頭)，它們輸出的數(shù)字或模擬信號經由填料函13進入箱殼，經由接線端子12輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊2，進入電路板運算模塊4。電路板運算模塊4通過調取預存于記憶模塊3中的函數(shù)，進行運算。得出結果后，通過電路板記憶模塊3中的預設程序，分別給電路板顯示輸出模塊5、電路板指示模塊6、蜂鳴器7輸出動作信號，進行相應動作。同時，輸出信號至繼電器10，通過接線端子12和填料函13輸送遠傳控制信號至外部負載。上述預存于記憶模塊3中的函數(shù)設定包括在一定溫度條件下，通過大量試驗，繪制出水質采樣探頭(以下簡稱探頭)的輸入輸出轉化曲線；在不同溫度條件下，通過試驗得到探頭的溫漂值；通過往復試驗，得到探頭的零漂值；利用數(shù)值分析軟件，計算出擬合函數(shù)。通過對不同種類采樣探頭進行試驗，得到擬合函數(shù)庫。將擬合函數(shù)庫寫入單片機或PLC中，將眾多采樣探頭同時連接至單片機或PLC的輸入端ロ，并設置地址值。在實際使用中，只需讀取對應地址值的數(shù)據，并選擇合適的擬合函數(shù)進行處理，便可得到準確的水質指標。在艦船用數(shù)據處理、顯示及控制箱的研發(fā)中，本實用新型的技術方案考慮了以下三個問題1.箱體的安裝方式；2.箱體船用防護等級的設計；3.箱體在可操作性上的設計。 針對艦船上振動、搖擺、潮濕和鹽霧等的復雜環(huán)境條件，上述數(shù)據采集室為密閉管道式結構。該數(shù)據采集室由集成化采樣探頭安裝管、前置放大管、前置旁通管、主流道管等組成。集成化探頭安裝管有法蘭式和螺紋式兩種，對不同種類采樣探頭分別采用不同型式的安裝管。前置放大管與前置旁通管用于調節(jié)進水流速，使流體在到達采樣探頭時流速基本在I米/秒。主流道管為流體通過的主通道。采用密閉管道式的數(shù)據采集室能在監(jiān)測指標較多、采樣探頭眾多的情況下，顯著提高設備集成度，節(jié)約安裝空間，使艦船多指標在線自動化檢測變?yōu)榭赡堋Ｉ鲜霭惭b數(shù)據處理、顯示和控制模塊103的箱殼105的箱體底部與設備或艦船艙壁連接的地方安裝有減震器，用于消解大部分由船舶振動和搖擺對箱體產生的影響。箱殼105作為設備的主體，在結構設計上參照IP44防護等級，F(xiàn)級絕緣等級進行設計，能耐受船舶濕熱、鹽霧的使用環(huán)境條件。液晶顯示模塊作為設備的人機交互界面，收集用戶給出的控制信號；反映水質的實時指標；設備狀態(tài)異常時能夠發(fā)出聲光報警。
權利要求1.一種艦船用在線水質監(jiān)控裝置，其特征在于，該裝置包括 與數(shù)據采集室[0]連接的進水管[101]、信號電纜[102]和出水管[104]，數(shù)據采集室[0]通過信號電纜[102]與安裝在箱殼[105]中的數(shù)據處理、顯示和控制模塊[103]連接；被監(jiān)控水流由進水管[101]進入數(shù)據采集室[0]，采集得到的初始數(shù)據經由信號電纜[102]輸送至數(shù)據處理、顯示和控制模塊[103]運算處理后進行顯示、報警或其它控制；被測水流經由出水管[104]流出。
2.如權利要求I所述的水質監(jiān)控裝置，其特征在于所述的數(shù)據采集室[0]包括若干個集成化采樣探頭，數(shù)據采集室為密閉管道式，包括集成化采樣探頭安裝管、前置放大管、前置旁通管、主流道管；集成化采樣探頭安裝管包括法蘭式和螺紋式；前置放大管與前置旁通管用于調節(jié)進水流速，流體在到達采樣探頭時流速為I米/秒；主流道管為流體通過的主通道。
3.如權利要求I所述的水質監(jiān)控裝置，其特征在于所述的集成化數(shù)據處理、顯示及控制模塊[103]由導軌[11]固定；供電電源AC220V從填料函[13]進入箱殼[105]，經由接線端子[12]輸送至接觸器[8]中，再進入AC-DC模塊[9]，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊[I];數(shù)據采集室包括Nol n個采樣探頭，它們輸出的數(shù)字或模擬信號經由填料函[13]進入箱殼，經由接線端子[12]輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊[2]，進入電路板運算模塊[4];電路板運算模塊[4]通過調取預存于記憶模塊[3]中的函數(shù)，進行運算；得出結果后，通過電路板記憶模塊[3]中的預設程序，分別向電路板顯示輸出模塊[5]、電路板指示模塊[6]、蜂鳴器[7]輸出動作信號，進行相應動作；同時，輸出信號至繼電器[10]，通過接線端子[12]和填料函[13]輸送遠傳控制信號至外部負載。
4.如權利要求I所述的水質監(jiān)控裝置，其特征在于所述的安裝數(shù)據處理、顯示和控制模塊[103]的箱殼[105]的箱體底部與設備或艦船艙壁連接的地方安裝有減震器，箱殼[105]符合IP44防護等級和F級絕緣等級。
專利摘要本實用新型涉及在線監(jiān)控裝置，公開了一種艦船用在線水質監(jiān)控裝置，包括數(shù)據采集室[0]通過信號電纜[102]與安裝在箱殼[105]中的數(shù)據處理、顯示和控制模塊[103]連接；被監(jiān)控水流由進水管[101]進入數(shù)據采集室[0]，采集得到的初始數(shù)據經由信號電纜[102]輸送至數(shù)據處理、顯示和控制模塊[103]運算處理后進行顯示、報警或其它控制；被測水流經由出水管[104]流出。本實用新型解決了在線水質監(jiān)控裝置應用于艦船時產生的工作不穩(wěn)定、采集的水質指標信息失真和設備龐大等問題，實現(xiàn)了艦船用在線水質監(jiān)控裝置的高度集成化，船用環(huán)境適應化，運行穩(wěn)定正確化。
文檔編號G01N35/00GK202433388SQ20112039690
公開日2012年9月12日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者李紅, 王志君, 蔣軼俊, 趙志剛, 陳清 申請人:上海嘉洲環(huán)保機電設備有限責任公司