專利名稱：基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)
碳分析儀。
背景技術(shù)：
水質(zhì)總有機(jī)碳(T0C)常常被用來評(píng)價(jià)水體中有機(jī)污染物總量的綜合指標(biāo)，因此， 檢測(cè)水中T0C濃度是控制河流、湖泊等地表水以及工廠、企事業(yè)單位所排放污水、廢水水質(zhì) 的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，總有機(jī)碳測(cè)定方法中的氧化方式有燃燒氧化法和濕式氧化法，產(chǎn)生 的二氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)方法有非色散紅外線吸收法、電導(dǎo)法和氫火焰離子化檢測(cè)法等?，F(xiàn) 有技術(shù)中基于濕式氧化法，一種水質(zhì)總有機(jī)碳在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀包括試樣采集單元、試劑貯 存單元、載氣輸送和控制單元、二氧化碳檢測(cè)單元、顯示記錄單元和工控、數(shù)據(jù)處理和傳輸 單元，在試劑采集單元和二氧化碳檢測(cè)單元之間接入一個(gè)把無機(jī)碳吹出和水樣消解合并成 一個(gè)二合一的消解裝置。 在儀器儀表迅速發(fā)展的同時(shí)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的智能儀表 成為工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制的主要手段，現(xiàn)有技術(shù)中的水質(zhì)總有機(jī)碳在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀無法滿足現(xiàn) 在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中高度集成化和智能化的儀器的要求，如無法對(duì)儀器以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理和 控制，不能對(duì)總有機(jī)碳自動(dòng)分析儀進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，所以需要對(duì)現(xiàn)有總有機(jī)碳在線自動(dòng)監(jiān)測(cè) 儀進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)總 有機(jī)碳分析儀進(jìn)行管理和控制，遠(yuǎn)程通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行DOS 系統(tǒng)集成的目的。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案 —種基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀，包括采樣單元、樣品過濾單元、進(jìn)樣單 元、試劑貯存單元、曝氣單元、載氣貯存單元、催化燃燒單元、氣體除水單元、二氧化碳檢測(cè) 單元和嵌入式系統(tǒng)，其中 所述采樣單元用于對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行采樣，得到樣品； 所述樣品過濾單元用于除去所述樣品中的固體顆粒； 所述進(jìn)樣單元用于對(duì)除去固體顆粒的所述樣品進(jìn)行計(jì)量； 所述試劑貯存單元存放酸液、標(biāo)液、稀釋液試劑，用于對(duì)進(jìn)樣單元中的所述樣品進(jìn) 行酸化、標(biāo)定和稀釋； 所述載氣貯存單元用于存放不含二氧化碳的載氣； 所述曝氣單元通過所述載氣對(duì)所述進(jìn)樣單元中的所述樣品進(jìn)行曝氣處理； 所述催化燃燒單元用于對(duì)經(jīng)過曝氣處理的所述樣品進(jìn)行催化燃燒，得到燃燒后的
氣體；[0014] 所述氣體除水單元用于除去所述燃燒后的氣體中的水分； 所述二氧化碳檢測(cè)單元用于檢測(cè)經(jīng)所述氣體除水單元除水處理后氣體中的二氧 化碳； 所述嵌入式系統(tǒng)用于對(duì)所述總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)處理和傳輸、數(shù) 據(jù)顯示記錄、網(wǎng)絡(luò)控制和管理。 優(yōu)選的，上述嵌入式總有機(jī)碳分析儀中，所述嵌入式系統(tǒng)包括嵌入式系統(tǒng)核心單 元、打印設(shè)備、串口 RS232/RS485和無線通信、CAN總線和Prof ibus-DP總線、以太網(wǎng)、SD卡 和CF卡接口 、USB接口 、鍵盤輸入接口 、鼠標(biāo)輸入接口 、內(nèi)存和閃存、觸摸式顯示器、I/O端口 和A/D、D/A端口，其中 所述嵌入式控制器用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理； 所述打印設(shè)備用于打印系統(tǒng)的信息； 所述串口 RS232/RS485和無線通信用于串口通信和無線通信； 所述CAN總線和Prof ibus-DP總線用于DCS集成； 所述以太網(wǎng)用于網(wǎng)絡(luò)通信； 所述SD卡和CF卡接口用于移動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 所述USB接口用于連接USB外設(shè)； 所述鍵盤輸入接口用于連接鍵盤； 所述鼠標(biāo)輸入接口用于連接鼠標(biāo)； 所述內(nèi)存和閃存用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 所述觸摸式顯示器用于顯示所述總有機(jī)碳分析儀的信息； 所述I/O端口和A/D、 D/A端口用于控制所述各單元，采集數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)。 從上述技術(shù)方案中可以看出，通過在總有機(jī)碳分析儀中接入嵌入式系統(tǒng)，由于嵌
入式系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)和執(zhí)行裝置組成，不僅實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)處理和傳輸、數(shù)據(jù)的顯示
和工控等功能，而且實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了通過人機(jī)交換界面對(duì)總有機(jī)碳分析儀的管理和控制，對(duì)總
有機(jī)碳分析儀進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。 此外，本技術(shù)方案中，嵌入式系統(tǒng)中包括串口 RS232/RS485、無線通信、CAN總線、 Profibus-DP總線和以太網(wǎng)，用于系統(tǒng)的DCS集成，便于多個(gè)總有機(jī)碳分析儀的分布式控制 和實(shí)時(shí)控制。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀的結(jié)構(gòu)示意 圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀中的嵌入式 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。 本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀，如附圖1所
示，包括采樣單元、樣品過濾單元、進(jìn)樣單元、試劑貯存單元、曝氣單元、載氣貯存單元、催
化燃燒單元、氣體除水單元、二氧化碳檢測(cè)單元和嵌入式系統(tǒng)，其中 采樣單元用于對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)入采樣； 樣品過濾單元用于除去樣品中的固體顆粒； 進(jìn)樣單元用于對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行計(jì)量； 試劑貯存單元存放酸液、標(biāo)液、稀釋液等試劑； 曝氣單元對(duì)樣品進(jìn)行曝氣處理； 載氣貯存單元存放氮?dú)夂推渌缓趸嫉妮d氣； 催化燃燒單元用于燃燒被測(cè)介質(zhì)； 氣體除水單元用于除去水中的水分； 二氧化碳檢測(cè)單元用于檢測(cè)最終處理后的二氧化碳； 嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行控制。 上述嵌入式總有機(jī)碳分析儀的工作過程為樣品由采樣單元進(jìn)入樣品過濾單元進(jìn) 行過濾，除去樣品中的固體顆粒后進(jìn)入進(jìn)樣單元。進(jìn)樣單元對(duì)樣品進(jìn)行計(jì)量，載氣貯存單元 存放氮?dú)夂推渌缓趸嫉妮d氣，載氣貯存單元中的載氣進(jìn)入曝氣單元，曝氣單元對(duì) 進(jìn)樣單元中的樣品進(jìn)行曝氣處理，然后樣品送入催化燃燒單元，進(jìn)行燃燒，燃燒生成的氣體 經(jīng)氣體除水單元除去水分后，進(jìn)入二氧化碳檢測(cè)單元進(jìn)行檢測(cè)，試劑貯存單元用于存放標(biāo) 液，酸液等試劑，用于對(duì)進(jìn)樣單元中的樣品進(jìn)行酸化，標(biāo)定，稀釋。 嵌入式系統(tǒng)，如附圖2所述，包括嵌入式系統(tǒng)核心單元、打印設(shè)備、串口 RS232/ RS485和無線通信、CAN總線和Profibus-DP總線、以太網(wǎng)、SD卡和CF卡接口、USB接口、鍵 盤輸入接口 、鼠標(biāo)輸入接口 、內(nèi)存和閃存、觸摸式顯示器、I/O端口和A/D、 D/A端口 ，其中 嵌入式控制器用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理； 打印設(shè)備用于打印系統(tǒng)的信息； 串口 RS232/RS485和無線通信用于串口通信和無線通信；CAN總線和Profibus-DP總線用于DCS集成； 以太網(wǎng)用于網(wǎng)絡(luò)通信； SD卡和CF卡接口 用于移動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； USB接口 用于連接USB外設(shè)； 鍵盤輸入接口 用于連接鍵盤； 鼠標(biāo)輸入接口 用于連接鼠標(biāo)； 內(nèi)存和閃存用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 觸摸式顯示器用于顯示所述總有機(jī)碳分析儀的信息； 1/0端口和A/D、D/A端口 用于控制所述各單元，采集數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)。
5[0061] 上述嵌入式系統(tǒng)擔(dān)任儀器的控制，數(shù)據(jù)的采集和處理、通信、顯示、存儲(chǔ)等任務(wù)，發(fā) 揮著重要的作用 控制功能，控制各個(gè)閥件、冷凝器等器件的開通和關(guān)斷。 數(shù)據(jù)采集和處理功能，包括對(duì)測(cè)量信號(hào)、溫度信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、以及其他傳感器信 號(hào)的采集，并對(duì)這些信號(hào)作出相應(yīng)的處理，如計(jì)算、顯示、輸出、通信等，由A/D采集數(shù)據(jù)，交 給控制器的運(yùn)算處理單元進(jìn)行處理。 通訊功能，包括串口通訊RS232RS485 ;無線通訊，如GPRS， GSM ;CAN總線和 Profibis總線通訊和以太網(wǎng)，用于系統(tǒng)的DCS集成，便于多個(gè)總有機(jī)碳的分布式控制和實(shí) 時(shí)控制。 顯示功能，通過顯示器將所需的信息文字和圖像的方式顯示出來，顯示器可以是 觸摸式的，人通過手指即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊。 存儲(chǔ)功能，通過USB接口和聲道、SD/CF卡可將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于移動(dòng)設(shè)備，然后帶 到需要的地方。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀，其特征在于，包括采樣單元、樣品過濾單元、進(jìn)樣單元、試劑貯存單元、載氣貯存單元、曝氣單元、催化燃燒單元、氣體除水單元、二氧化碳檢測(cè)單元和嵌入式系統(tǒng)，其中所述采樣單元用于對(duì)被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行采樣，得到樣品；所述樣品過濾單元用于除去所述樣品中的固體顆粒；所述進(jìn)樣單元用于對(duì)除去固體顆粒的所述樣品進(jìn)行計(jì)量；所述試劑貯存單元存放酸液、標(biāo)液、稀釋液試劑，用于對(duì)進(jìn)樣單元中的所述樣品進(jìn)行酸化、標(biāo)定和稀釋；所述載氣貯存單元用于存放不含二氧化碳的載氣；所述曝氣單元通過所述載氣對(duì)所述進(jìn)樣單元中的所述樣品進(jìn)行曝氣處理；所述催化燃燒單元用于對(duì)經(jīng)過曝氣處理的所述樣品進(jìn)行催化燃燒，得到燃燒后的氣體；所述氣體除水單元用于除去所述燃燒后的氣體中的水分；所述二氧化碳檢測(cè)單元用于檢測(cè)經(jīng)所述氣體除水單元除水處理后氣體中的二氧化碳；所述嵌入式系統(tǒng)用于對(duì)所述總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行系統(tǒng)控制，及數(shù)據(jù)處理和傳輸，及數(shù)據(jù)顯示和記錄、及網(wǎng)絡(luò)控制和管理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述總有機(jī)碳分析儀，其特征在于，所述嵌入式系統(tǒng)包括嵌入式系統(tǒng)核心單元、打印設(shè)備、串口 RS232/RS485和無線通信、CAN總線、Profibus-DP總線、以太網(wǎng)、SD卡、CF卡接口 、 USB接口 、鍵盤輸入接口 、鼠標(biāo)輸入接口 、內(nèi)存和閃存、觸摸式顯示器、1/0端口和A/D、D/A端口，其中所述嵌入式控制器用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理；所述打印設(shè)備用于打印系統(tǒng)的信息；所述串口 RS232/RS485和無線通信用于串口通信和無線通信；所述CAN總線和Profibus-DP總線用于DCS集成；所述以太網(wǎng)用于網(wǎng)絡(luò)通信；所述SD卡和CF卡接口用于移動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；所述USB接口用于連接USB外設(shè)；所述鍵盤輸入接口用于連接鍵盤；所述鼠標(biāo)輸入接口用于連接鼠標(biāo)；所述內(nèi)存和閃存用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；所述觸摸式顯示器用于顯示所述總有機(jī)碳分析儀的信息；所述I/0端口和A/D、 D/A端口用于控制所述各單元，采集數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了基于嵌入式系統(tǒng)的總有機(jī)碳分析儀，包括采樣單元、樣品過濾單元、進(jìn)樣單元、試劑貯存單元、曝氣單元、載氣貯存單元、催化燃燒單元、氣體除水單元、二氧化碳檢測(cè)單元和嵌入式系統(tǒng)，其中樣品由采樣單元進(jìn)入樣品過濾器進(jìn)行過濾，除去固體顆粒后進(jìn)入進(jìn)樣單元。進(jìn)樣單元對(duì)樣品進(jìn)行計(jì)量后送入催化燃燒單元，進(jìn)行燃燒，燃燒生成的氣體除去水分后進(jìn)入二氧化碳檢測(cè)單元進(jìn)行檢測(cè)，試劑貯存單元用于存放標(biāo)液，酸液等試劑，用于對(duì)樣品進(jìn)行酸化，標(biāo)定，稀釋。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行管理和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行DOS系統(tǒng)集成的目的。
文檔編號(hào)G08C19/00GK201488985SQ20092012846
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者曹桂林, 羅淇, 鄭杰 申請(qǐng)人:重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司;重慶川儀分析儀器有限公司