專利名稱：水污染濃度總量檢測與控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種水污染濃度總量檢測與控制儀，可用于對水污染總量控制，其可以檢測電鍍、酸洗以及其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的以離子形式存在于水中的污染物濃度總量，也可用于生產(chǎn)部門對生產(chǎn)過程進(jìn)行連續(xù)檢測。
目前，對于工業(yè)廢水排放濃度的檢測，主要以人工采樣，采用化學(xué)法、原子吸收法、等離子體發(fā)射光譜、原子熒光法、離子色譜法、氣相色譜法等方法。檢測數(shù)據(jù)雖為精確，但周期長、費(fèi)用高，難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)時連續(xù)檢測，檢測結(jié)果易受人工采樣(如不適當(dāng)采樣地點(diǎn)、時間與頻數(shù)選取等)諸多人為因素影響。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種實(shí)時連續(xù)檢測工業(yè)廢水中污染物離子濃度總量的水污染濃度總量檢測與控制儀，其與污水排放計量設(shè)備(如超聲波流量計、渦輪流量計等)配套使用，實(shí)現(xiàn)對電鍍，酸洗及其它一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的污染物排放總量的控制。
本實(shí)用新型通過連續(xù)采集與污染物離子濃度總量有著對應(yīng)比例關(guān)系的工業(yè)廢水的電導(dǎo)值及環(huán)境補(bǔ)償溫度值，計算機(jī)依據(jù)該廢液所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算處理所采集的數(shù)據(jù)，從而得出其污染物離子濃度總量。由于電鍍、酸洗等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝要求，其污染物離子的種類與所占比例相對比較穩(wěn)定，數(shù)學(xué)模型據(jù)此建立。計算機(jī)將結(jié)果送顯示器顯示或由打印機(jī)打印，同時也將結(jié)果與時鐘數(shù)據(jù)送入存儲區(qū)預(yù)設(shè)的表中，存儲區(qū)可存儲一個月的數(shù)據(jù)，以備有關(guān)人員查閱打印，其參數(shù)和時鐘數(shù)據(jù)及其運(yùn)行由鍵盤輸入與控制。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1.可長期連續(xù)實(shí)時檢測工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染物離子濃度總量。2.可顯示打印檢測結(jié)果。3.可儲存一個月的數(shù)據(jù)并打印曲線。4.檢測費(fèi)用低，節(jié)省人力物力。5.排除了人為因素的影響，結(jié)果比較真實(shí)可靠。6.可設(shè)置濃度超限報警值。7.工作運(yùn)行可靠，操作維修方便。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。


圖1.是本實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖2.是本實(shí)用新型線路原理圖。
圖3.是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖。
圖4.是本實(shí)用新型背面圖。
本實(shí)用新型工作原理如圖1.所示其由電導(dǎo)傳感器(1)、環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器(2)、放大及A/D轉(zhuǎn)換(3)、單片計算機(jī)系統(tǒng)(4)、顯示(5)、打印(6)、鍵盤(7)、實(shí)時時鐘(8)構(gòu)成。本機(jī)以單片計算機(jī)系統(tǒng)(4)為核心控制各部分工作，單片計算機(jī)系統(tǒng)通過控制放大及A/D轉(zhuǎn)換(3)與實(shí)時時鐘(8)，讀入電導(dǎo)傳感器(1)和環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器(2)及時鐘數(shù)據(jù)，由單片計算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)學(xué)模型運(yùn)算處理數(shù)據(jù)，將結(jié)果送至顯示(5)和打印(6)顯示與打印，并送至數(shù)據(jù)存儲區(qū)保存，單片計算機(jī)系統(tǒng)控制鍵盤(7)將鍵值讀入，通過分析判斷鍵值，控制整機(jī)運(yùn)行、設(shè)置參數(shù)以及修改時鐘。
本實(shí)用新型線路原理如圖2.所示。
單片計算機(jī)系統(tǒng)(4)設(shè)有用于存儲檢測數(shù)據(jù)與時間的存儲器，還設(shè)有防止系統(tǒng)“死機(jī)”的復(fù)位及“看門狗”電路。其由單片機(jī)U1、程序存儲器U2、數(shù)據(jù)存儲器U3、地址鎖存器U4、地址譯碼組件U5、復(fù)位及看門狗電路U6及其外圍電路構(gòu)成。U1首先由P0口送出低位地址，由ALE脈沖鎖存于U4中，程序存儲器高位地址由P2口輸出，U1的PSEN端選通程序存儲器，將程序指令由地址數(shù)據(jù)復(fù)用口P0口讀入，單片機(jī)按照指令進(jìn)行各種操作，U1在程序存儲器中指令碼控制下，通過地址譯碼組件U5選通系統(tǒng)各部分進(jìn)行數(shù)據(jù)與指令讀寫操作，實(shí)現(xiàn)各種控制。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，U1以一定的時間間隔不斷向U6送入清除信號使U6不產(chǎn)生復(fù)位信號，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)“死機(jī)”時，U1停止向U6送出清除信號，U6產(chǎn)生復(fù)位信號，使U1重新啟動。
放大與A/D轉(zhuǎn)換(3)設(shè)有可變換量程放大及選擇輸入通道電路，其為組件U12，該部分接有環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器。電導(dǎo)傳感器U13與環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器U14分別接入U12的IN1和IN2輸入通道，單片計算機(jī)系統(tǒng)通過地址譯碼組件U5，選通U12控制碼輸入口控制端CS1，將量程變換及輸入通道選擇控制碼寫入U12中，U12依據(jù)控制碼選擇量程與輸入通道及啟動A/D轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC由U1的P1.2口送至單片機(jī)，通過選通U12輸出口控制端CS2，將經(jīng)U12放大與轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)由U1的P0口讀入單片機(jī)系統(tǒng)，再由單片計算機(jī)系統(tǒng)依據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算出結(jié)果。
顯示(5)中設(shè)有LCD顯示模塊，該模塊U9內(nèi)部設(shè)有指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)部固化有西文、數(shù)字及簡單漢字字庫。單片機(jī)系統(tǒng)通過U5設(shè)置U9的E端與R/W端，選通U9和設(shè)置其讀寫狀態(tài)，由地址線A0控制U9的RS端選擇指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器，經(jīng)U1的P0口分別向U9送入指令碼與數(shù)據(jù)，控制其進(jìn)行顯示。
打印(6)中微型打印機(jī)U11內(nèi)部固化有西文數(shù)字及簡單漢字字庫，可向其送入數(shù)據(jù)與打印指令，單片機(jī)系統(tǒng)通過地址譯碼組件U5置ST為低電平，由U1的P0口向U11傳送指令和數(shù)據(jù)，控制U11進(jìn)行打印。打印機(jī)BUSY端與U1的P1.0相連，單片機(jī)系統(tǒng)據(jù)此判斷打印機(jī)是否處于工作狀態(tài)，如處于“忙”狀態(tài)則等待，如不“忙”則向其傳送數(shù)據(jù)與指令，由此完成打印。
單片計算機(jī)系統(tǒng)接有實(shí)時時鐘電路(8)，其為U10，U10具有時、分、秒、年、月、日、星期的計數(shù)以及自動月結(jié)束識別和閏年處理等功能。其AD0～AD7地址/數(shù)據(jù)總線與U1的P0口聯(lián)接，U1通過U5譯碼組件置此電路的CE端為高電平，選通此部分，在ALE脈沖作用下，將寄存器地址及RAM地址鎖存于U10中，單片機(jī)U1通過選擇與U1的RD、WR信號端連接R、W端，向U10寄存器和RAM中寫入或讀出指令與數(shù)據(jù)，由此控制U10運(yùn)行與讀出時鐘數(shù)據(jù)。
U7、U8、R2～R6及鍵盤組成鍵盤電路。單片機(jī)通過U5選通鎖存器U8的鎖存控制端，由U1的P0口向U8輸出行掃描數(shù)據(jù)，通過選通三態(tài)門電路U7，將鍵盤的列數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)中，由單片機(jī)系統(tǒng)處理行掃描數(shù)據(jù)與列數(shù)據(jù)，從而判別出所閉合的鍵。
整體結(jié)構(gòu)如圖3.圖4.所示，其由機(jī)殼(9)、線路板(10)、前面板(11)、打印機(jī)(12)、顯示器(13)、鍵盤(14)、背面板(15)、電源插座(16)、傳感器插座(17)、保險管(18)幾部分組成。
按照本實(shí)用新型技術(shù)制造的產(chǎn)品，其主要技術(shù)指標(biāo)為體積307×298×125，功耗＜5W，重量5KG，電源為AC220V。
權(quán)利要求1.一種水污染濃度總量檢測與控制儀。其由機(jī)殼(9)、線路板(10)、前面板(11)、打印機(jī)(12)、顯示器(13)、鍵盤(14)、背面板(15)、電源插座(16)、傳感器插座(17)、保險管(18)幾部分組成，其特征在于以單片計算機(jī)系統(tǒng)(4)為核心控制各部分工作，單片計算機(jī)系統(tǒng)通過控制放大及A/D轉(zhuǎn)換(3)與實(shí)時時鐘(8)，讀入電導(dǎo)傳感器(1)和環(huán)境溫度傳感器(2)及時鐘數(shù)據(jù)，由單片計算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)學(xué)模型運(yùn)算處理數(shù)據(jù)，將結(jié)果送至顯示(5)和打印(6)顯示與打印，并將結(jié)果送至數(shù)據(jù)存儲區(qū)保存，單片計算機(jī)系統(tǒng)控制鍵盤(7)將鍵值讀入，通過分析判斷鍵值，控制整機(jī)運(yùn)行、設(shè)置參數(shù)以及修改時鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于單片計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)有用于存儲檢測數(shù)據(jù)與時間的存儲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于單片計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)有防止系統(tǒng)“死機(jī)”的復(fù)位及“看門狗”電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于放大與A/D轉(zhuǎn)換部分設(shè)有可變換量程及選擇輸入通道電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于放大與A/D轉(zhuǎn)換部分接有環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于顯示中設(shè)有LCD顯示模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水污染濃度總量檢測與控制儀，其特征在于單片計算機(jī)系統(tǒng)接有實(shí)時時鐘計時電路。
專利摘要一種水污染濃度總量檢測與控制儀。單片計算機(jī)系統(tǒng)通過控制放大與A/D轉(zhuǎn)換和實(shí)時時鐘電路,將電導(dǎo)傳感器、溫度補(bǔ)償傳感器及時鐘數(shù)據(jù)讀入,數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送顯示器和打印機(jī)顯示與打印,并送入數(shù)據(jù)存儲器保存,以備有關(guān)人員查閱。該機(jī)可用于連續(xù)檢測電鍍、酸洗以及其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的以離子形式存在于水中的污染物濃度總量,也可用于江、河、湖泊水污染檢測,并能用于生產(chǎn)部門對生產(chǎn)過程進(jìn)行連續(xù)檢測。
文檔編號G01N27/00GK2287303SQ9621754
公開日1998年8月5日 申請日期1996年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月14日
發(fā)明者李勝旺 申請人:李勝旺