專利名稱：工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)用的循環(huán)水的排污裝置，尤其是一種工業(yè)循環(huán)水的智能 排污裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)循環(huán)水在電力、冶金、食品、醫(yī)藥、中央空調(diào)系統(tǒng)、造紙工業(yè)、石油化工等行業(yè) 被廣泛應(yīng)用。工業(yè)循環(huán)水大都是敞口系統(tǒng)，受環(huán)境影響比較大，如空氣中的懸浮物、細菌、氧 氣、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等，這些物質(zhì)一旦進入循環(huán)水系統(tǒng)，則會造成嚴重污染。另 外，由于循環(huán)水在運行中自身不斷蒸發(fā)，水中的溶解固形物、懸浮物等雜質(zhì)特別是各種鹽類 成分(主要為 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cr、S042_、Si044_、C032_、N03_、HC03_ 等)濃縮后含量不斷增加，導(dǎo) 致設(shè)備和管道結(jié)垢、菌藻堵塞、腐蝕甚至泄露；結(jié)垢、堵塞導(dǎo)致循環(huán)水阻力增大、流量減小， 企業(yè)必須增加循環(huán)泵數(shù)量并補充大量的水，結(jié)果造成大量水電資源的額外消耗。當(dāng)堵塞或 腐蝕嚴重時，必須停機檢修或更換部分管網(wǎng)和設(shè)備部件，從而影響企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營。而通常的解決辦法主要是靠人工管理的方法對循環(huán)水進行排污，達到降低水中鹽 類等雜質(zhì)成分的目的。但由于循環(huán)水的排污位置一般都在管網(wǎng)設(shè)備的最低處， 操作不僅麻 煩，而且工作量大，工人每次排污沒有時間和量的概念，想排多少就排多少，結(jié)果排少了不 能解決管道設(shè)備堵塞、腐蝕、泄露等問題，排多了又造成大量水、電資源的浪費。因而靠人工 方法對循環(huán)水進行排污操作管理存在著很大的弊端，致使循環(huán)水的排污問題成了困擾企業(yè) 提高生產(chǎn)效率的問題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠自動檢測工業(yè)循環(huán)水的水質(zhì)狀況，并能根據(jù)循 環(huán)水的水質(zhì)情況自動進行排污的智能排污裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置， 包括中央處理單元、信號源驅(qū)動電路、水質(zhì)測量電路、A/D信號轉(zhuǎn)換電路和用于控制排污電 磁閥打開與閉合的輸出控制電路；信號源驅(qū)動電路用于產(chǎn)生提供給水質(zhì)測量電路的驅(qū)動信 號，水質(zhì)測量電路的測量信號輸出端連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的輸入端，A/D信號轉(zhuǎn)換電路的 輸出端連接中央處理單元的輸入端，中央處理單元的輸出端與輸出控制電路連接。所述的水質(zhì)測量電路為電導(dǎo)率測量電路。所述的電導(dǎo)率測量電路包括電導(dǎo)電極、放大電路和檢波器，電導(dǎo)電極用來放入待 測水池，電導(dǎo)電極連接放大電路的信號輸入端，放大電路的信號輸出端連接檢波器的信號 輸入端，檢波器的信號輸出端連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端。所述的A/D信號轉(zhuǎn)換電路包括轉(zhuǎn)換開關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換電路，檢波器的信號輸出端連 接轉(zhuǎn)換開關(guān)的信號輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)的另一信號輸入端還連接有溫度測量電路；轉(zhuǎn)換開關(guān) 的信號輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制信號輸入端與中央處理單元 的控制信號輸出端連接。[0009]所述的信號源驅(qū)動電路由振蕩器構(gòu)成，振蕩器的輸出端還連接有量程自動轉(zhuǎn)換電 路，量程自動轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過連接線放置入待測水池，量程自動轉(zhuǎn)換電路的控制信 號輸入端與中央處理單元的控制信號輸出端連接。所述的中央處理單元的信號輸出端還連接有報警電路。所述的中央處理單元的信號輸出端還連接有顯示電路。所述的中央處理單元的信號輸入端還連接有按鍵電路。本實用新型工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置根據(jù)循環(huán)水的水質(zhì)狀況進行智能排污，無需 人工管理，對循環(huán)水的排污進行完全智能化的操作，不僅節(jié)省了大量的人力資源，而且降低 了勞動強度和維修費用；由于是根據(jù)循環(huán)水的水質(zhì)狀況進行排污，從而減少人工排污的隨 意性，減少循環(huán)水中有害雜質(zhì)對設(shè)備、管網(wǎng)造成的危害，極大地降低企業(yè)能源和水資源的損 耗；不僅保證了企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，提高生產(chǎn)效率，而且為企業(yè)的降耗增效提供 了重要的技術(shù)手段和節(jié)能產(chǎn)品，符合國家的節(jié)能、節(jié)水政策，具有較強的實用性。本實用新型測量精度高、性能穩(wěn)定、重復(fù)性誤差較小、排污控制準確，智能化程度 高，所以在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

圖1是本實用新型的電路框圖；圖2是本實用新型的電路原理框具體實施方式
如圖1所示，本實用新型工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置包括中央處理單元、信號源驅(qū) 動電路、電導(dǎo)率測量電路、溫度測量電路、A/D信號轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示電路和電磁閥輸出控 制電路，信號源驅(qū)動電路用于產(chǎn)生提供給水質(zhì)測量電路的驅(qū)動信號，電導(dǎo)率測量電路的測 量信號輸出端與溫度測量電路的測量信號輸出端連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端，A/ D信號轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元的輸出端還 連接有IXD顯示電路、報警電路和電磁閥輸出控制電路，中央處理單元的輸入端還連接有 按鍵電路(鍵盤)。如圖2所示信號源驅(qū)動電路由振蕩器構(gòu)成，振蕩器的輸出端還連接有量程自動 轉(zhuǎn)換電路，量程自動轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端通過連接線放入待測水池即電導(dǎo)池，用于給電 導(dǎo)率測量電路提供驅(qū)動信號；電導(dǎo)率測量電路包括電導(dǎo)電極、放大電路及檢波器；A/D信號 轉(zhuǎn)換電路包括轉(zhuǎn)換開關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換電路。電導(dǎo)電極放入電導(dǎo)池，電導(dǎo)電極連接放大電路的 信號輸入端，放大電路的信號輸出端連接檢波器的信號輸入端；檢波器的信號輸出端、溫度 測量電路的測量信號輸出端分別連接轉(zhuǎn)換開關(guān)的信號輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)的信號輸出端連接 A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端；A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理單元的信號輸入端連接；轉(zhuǎn)換開 關(guān)的控制信號輸入端和量程自動轉(zhuǎn)換電路的控制信號輸入端分別與中央處理單元的控制 信號輸出端連接；中央處理單元還連接有看門狗電路。本實施例中中央處理單元為單片機 AT89C52，A/D轉(zhuǎn)換電路采用4位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135，轉(zhuǎn)換開關(guān)為CD4052，顯示器 為液晶顯示器LMB162G，所用電導(dǎo)電極為金屬鈦電極，溫度測量電路所用溫度傳感器為Pt 電阻。
4[0019]本實用新型的工作原理工業(yè)循環(huán)水中的各種鹽類，都是以正、負離子的形態(tài)在循 環(huán)水中存在，使循環(huán)水都具有導(dǎo)電能力，其導(dǎo)電能力的大小用電導(dǎo)率表示，電導(dǎo)率主要反映 循環(huán)水中含鹽量的高低，電導(dǎo)率值越大，循環(huán)水中的含鹽量越高，反之亦然。循環(huán)水的電導(dǎo) 率與其所含鹽的量有直接的關(guān)系，因此，電導(dǎo)率反映了循環(huán)水中離子的總濃度或含鹽量的 多少。用戶可以根據(jù)工藝要求和循環(huán)水的水質(zhì)狀況設(shè)定電導(dǎo)率的高低限范圍，測量電導(dǎo)率 之前要根據(jù)電導(dǎo)率范圍選用配套的電極，排污裝置按照測量前設(shè)置的溫度、電極常數(shù)、溫補 系數(shù)及電極常數(shù)補償系數(shù)工作。如圖2所示，把電導(dǎo)電極和溫度傳感器置入盛有被測循環(huán) 水的電導(dǎo)池中后(手動溫度方式下無需插入溫度電極)，啟動本排污裝置，則振蕩器產(chǎn)生幅 值、頻率穩(wěn)定的交流信號(為減弱介質(zhì)極化現(xiàn)象，不采用直流電作信號源)，此信號輸入量 程自動轉(zhuǎn)換電路來實現(xiàn)各個量程的切換，保證了電導(dǎo)率的測量精度，中央處理單元通過檢 測A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端的電平來對量程自動轉(zhuǎn)換電路的控制信號輸入端發(fā)出控制信號 來選擇哪路需要的量程，從量程自動轉(zhuǎn)換電路的輸出端輸出的信號輸入到電導(dǎo)池中。放置 于電導(dǎo)池中的電導(dǎo)電極上的電流經(jīng)放大電路進行放大、檢波器檢波后送入轉(zhuǎn)換開關(guān)，與此 同時，電導(dǎo)池中的溫度傳感器檢測的溫度信號也送入轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)分時將這兩路信 號送入A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號送入中央處理單元。中央處理單元對接收信號進 行處理并進行溫度補償后計算出電導(dǎo)率值，并將電導(dǎo)率值和循環(huán)水的溫度值在液晶顯示屏 上顯示出來。當(dāng)顯示數(shù)據(jù)達到設(shè)定的高限值時，排污裝置發(fā)出高限報警信號，指令電磁閥的 電源接通并開始排水；在不斷補充軟化水的情況下，顯示屏指示的電導(dǎo)率數(shù)值逐漸減小，當(dāng) 循環(huán)水經(jīng)過排放后的電導(dǎo)率符合安全要求后，顯示屏指示的數(shù)值達到設(shè)定的低限值時，排 污裝置發(fā)出低限報警信號，指令電磁閥的電源關(guān)閉，排水隨之停止，整個過程實現(xiàn)排污過程 的高度智能化。另外，本裝置中央處理單元的輸入端還設(shè)置連接有4個獨立式按鍵，功能分 別為設(shè)置、增加、減小和確認，可實現(xiàn)對電極常數(shù)設(shè)置的補償系數(shù)、溫度及溫補系數(shù)的參數(shù) 修正。本實用新型采用中央處理單元完成電導(dǎo)率測試和信號轉(zhuǎn)換、溫度測量和補償、自 動量程轉(zhuǎn)換，還具有簡單的菜單結(jié)構(gòu)，文本式的人機對話；參數(shù)設(shè)置和維護均有密碼保護； 還有全中文液晶顯示，背景光對比度可調(diào)等。另外為了滿足用戶的不同需要，裝置本身還 設(shè)計有歷史曲線、記事本、維護、參數(shù)、流程補償、附錄、廠家聯(lián)系等諸多功能的子菜單，以方 便用戶對歷史記錄查詢、參數(shù)改變和修正等不同需要。其中記事本功能可以忠實記錄排污 裝置的操作使用情況和報警的發(fā)生時間，便于管理；歷史曲線和數(shù)字記錄儀功能可連續(xù)存 儲一個月的電導(dǎo)率。在顯示屏上同時提供"歷史曲線"顯示和"定時定點"查詢兩種方 式，“歷史曲線"從總體上反映水質(zhì)的變化趨勢和過程，有利于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題?！?定時定點"功能將得到特定點、特定時間的被測電導(dǎo)率。數(shù)字時鐘功能主要顯示當(dāng)前的時 間，為數(shù)字記錄儀功能提供時間基準。
權(quán)利要求一種工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于包括中央處理單元、信號源驅(qū)動電路、水質(zhì)測量電路、A/D信號轉(zhuǎn)換電路和用于控制排污電磁閥打開與閉合的輸出控制電路；信號源驅(qū)動電路用于產(chǎn)生提供給水質(zhì)測量電路的驅(qū)動信號，水質(zhì)測量電路的測量信號輸出端連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的輸入端，A/D信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接中央處理單元的輸入端，中央處理單元的輸出端與輸出控制電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的水質(zhì)測量電 路為電導(dǎo)率測量電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的電導(dǎo)率測量 電路包括電導(dǎo)電極、放大電路和檢波器，電導(dǎo)電極用來放入待測水池，電導(dǎo)電極連接放大電 路的信號輸入端，放大電路的信號輸出端連接檢波器的信號輸入端，檢波器的信號輸出端 連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的A/ D信號轉(zhuǎn)換電路包括轉(zhuǎn)換開關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換電路，檢波器的信號輸出端連接轉(zhuǎn)換開關(guān)的信號 輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)的另一信號輸入端還連接有溫度測量電路；轉(zhuǎn)換開關(guān)的信號輸出端與A/ D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制信號輸入端與中央處理單元的控制信號輸出端 連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的信號源驅(qū)動 電路由振蕩器構(gòu)成，振蕩器的輸出端還連接有量程自動轉(zhuǎn)換電路，量程自動轉(zhuǎn)換電路的輸 出端通過連接線放置入待測水池，量程自動轉(zhuǎn)換電路的控制信號輸入端與中央處理單元的 控制信號輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的中央處理單 元的信號輸出端還連接有報警電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的中央處理單 元的信號輸入端還連接有顯示電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，其特征在于所述的中央處理單 元的信號輸出端還連接有按鍵電路。
專利摘要本實用新型公開了一種工業(yè)循環(huán)水智能排污裝置，包括中央處理單元、信號源驅(qū)動電路、水質(zhì)測量電路、A/D信號轉(zhuǎn)換電路和用于控制排污電磁閥打開與閉合的輸出控制電路；信號源驅(qū)動電路用于產(chǎn)生提供給水質(zhì)測量電路的驅(qū)動信號，水質(zhì)測量電路的測量信號輸出端連接A/D信號轉(zhuǎn)換電路的輸入端，A/D信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接中央處理單元的輸入端，中央處理單元的輸出端與輸出控制電路連接。本實用新型根據(jù)循環(huán)水的水質(zhì)狀況進行智能排污，不僅可以減少循環(huán)水中有害雜質(zhì)對設(shè)備、管網(wǎng)造成的危害，而且極大地降低企業(yè)能源和水資源的損耗，減少人工排污的隨意性，降低勞動強度和維修費用，符合國家節(jié)能降耗的相關(guān)政策，具有較強的實用性。
文檔編號C02F1/00GK201620044SQ20092029208
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者于洋, 劉榮江, 吳晉英, 張敏, 徐會武, 王秀杰, 禹菡, 程玉山, 薛冕, 陳俊強, 馬敏, 黃長山 申請人:河南省科學(xué)院能源研究所有限公司