一種用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其涉及一種用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自 動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注，水質(zhì)監(jiān)測(cè)也受到了環(huán)境部門的日益重視，目前實(shí)驗(yàn) 室水質(zhì)化學(xué)需氧量檢測(cè)采取的大都是手動(dòng)檢測(cè)，即操作人員在試樣中加入所需的試劑進(jìn)行 后續(xù)檢測(cè)；這種手動(dòng)進(jìn)樣的方式由于操作者的人為誤差會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，不能保證檢測(cè)精 度，而且操作腐蝕性試劑還具有一定的危險(xiǎn)性，手動(dòng)檢測(cè)方式檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，工作效率比較 低；目前，雖然市場(chǎng)上有各種不同的自動(dòng)檢測(cè)的裝置，但是這些裝置大都是用在化學(xué)分析、 醫(yī)療器械等領(lǐng)域，還沒有針對(duì)水質(zhì)化學(xué)需氧量實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的自動(dòng)檢測(cè)裝置，現(xiàn)有的自動(dòng)進(jìn) 樣裝置一般都是進(jìn)口，價(jià)格昂貴，而國(guó)內(nèi)檢測(cè)裝置大多自動(dòng)化程度不高，檢測(cè)精確度不夠， 這就限制了目前水質(zhì)化學(xué)需氧量的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)只能手動(dòng)進(jìn)樣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種用于水質(zhì)化 學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，檢測(cè)精度高，重復(fù)性好等 優(yōu)點(diǎn)，該裝置采用加熱絲密閉加熱方式消解，加熱速度快，液體不經(jīng)過注射泵，安全可靠，壽 命長(zhǎng)，有自動(dòng)清洗功能和斷電保護(hù)、來電自動(dòng)恢復(fù)功能并且進(jìn)液開關(guān)采用大通徑防腐電磁 閥，抗堵能力強(qiáng)，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)，可靠性高重現(xiàn)性好，有效克服了實(shí)驗(yàn)室人工進(jìn)樣操作時(shí)間 長(zhǎng)、操作復(fù)雜、檢測(cè)精度得不到保證的問題。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：
[0005] -種用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，該裝置的組成包括機(jī)械結(jié)構(gòu) 部分、光電信號(hào)檢測(cè)電路部分、CPU控制電路、顯示屏和操作鍵盤；其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部分分別 連接光電信號(hào)檢測(cè)電路部分和CPU控制電路，光電信號(hào)檢測(cè)電路部分另一端也連接CPU控 制電路，CPU控制電路分別連接顯示屏和操作鍵盤；
[0006] 所述機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的組成包括進(jìn)液開關(guān)、液路三通閥、超聲波液位檢測(cè)器、光電液 位檢測(cè)器、第一光電限位開關(guān)、第二光電限位開關(guān)、液路氣路三通閥、消解閥、步進(jìn)電機(jī)、注 射器、壓力閥和壓力閥；其中，進(jìn)液開關(guān)、液路三通閥、超聲波液位檢測(cè)器、光電液位檢測(cè)器、 液路氣路三通閥、注射器、第一光電限位開關(guān)、第二光電限位開關(guān)和步進(jìn)電機(jī)依次串聯(lián)；液 路三通閥還與壓力閥相連，壓力閥、消解閥和壓力閥依次串聯(lián)；步進(jìn)電機(jī)與CPU控制電路相 連；
[0007] 所述光電檢測(cè)電路部分的組包括光源調(diào)制電路、電源電路、信號(hào)解調(diào)電路、I/V變 換電路和信號(hào)放大電路；其中，光源調(diào)制電路、信號(hào)解調(diào)電路、I/V變換電路和信號(hào)放大電 路依次串聯(lián)，電源電路分別與以上四個(gè)電路單獨(dú)相連。
[0008] 所述的CPU控制電路為STM32開發(fā)板。
[0009] 所述超聲波液位檢測(cè)器為超聲波傳感器。
[0010] 所述光電液位檢測(cè)器為光電傳感器。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中采用步進(jìn)電機(jī)推動(dòng)注射器進(jìn)液，從而減少了運(yùn)動(dòng) 噪聲，增加了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，提高了運(yùn)行速度，運(yùn)行速度提高了 10%，一次進(jìn)液時(shí)間只需 50s。同時(shí)也保證了測(cè)量精度，測(cè)量精度為（0-100)mg/L:±8mg/L ;(100-1500)mg/L(包含 100mg/L) : ± 10%。液滴位置檢測(cè)都采用光電傳感器或者超聲波傳感器，測(cè)量準(zhǔn)確，不會(huì)出 現(xiàn)進(jìn)液過量的情況。本實(shí)用新型中在整個(gè)測(cè)量過程中，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)清空、沖洗、頂液、消解、冷 卻、清空、沖洗這個(gè)過程，不需人工進(jìn)行進(jìn)液，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)。并且本實(shí)用新型檢測(cè)信號(hào)是 根據(jù)反應(yīng)溶液進(jìn)入消解閥，消解成氣體，然后根據(jù)氣體透光性通過光電傳感器得到的，方法 非常的新穎。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置一種實(shí)施例的 整體示意圖；
[0013] 圖2是本實(shí)用新型用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置一種實(shí)施例的 機(jī)械結(jié)構(gòu)部分示意圖；
[0014] 圖3是本實(shí)用新型用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置一種實(shí)施例的 光電信號(hào)檢測(cè)部分電路示意圖；
[0015] 圖中，1.機(jī)械結(jié)構(gòu)部分2.光電信號(hào)檢測(cè)電路部分、3. CPU控制電路、4.顯示屏、 5.操作鍵盤、6.進(jìn)液開關(guān)、7.液路三通閥、8.超聲波液位檢測(cè)器、9.光電液位檢測(cè)器、 10.液路氣路三通閥、11.注射器、12.第一光電限位開關(guān)、13.第二光電限位開關(guān)、14.步進(jìn) 電機(jī)、15.壓力閥、16.消解閥、17.壓力閥、18.光電調(diào)制電路、19.信號(hào)調(diào)解電路、20.1 /V變 換電路、21.信號(hào)放大電路、22.電源電路
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0017] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置的整體組成如 圖1所示，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部分1、光電信號(hào)檢測(cè)電路部分2、CPU控制電路3、顯示屏4和操作 鍵盤5 ;其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部分1分別連接光電信號(hào)檢測(cè)電路部分2和CPU控制電路3,光電信 號(hào)檢測(cè)電路部分2另一端也連接CPU控制電路3, CPU控制電路3分別連接顯示屏4和操作 鍵盤5 ;
[0018] 所述機(jī)械結(jié)構(gòu)部分1的組成如圖2所示，包括進(jìn)液開關(guān)6、液路三通閥7、超聲波液 位檢測(cè)器8、光電液位檢測(cè)器9、第一光電限位開關(guān)12、第二光電限位開關(guān)13、液路氣路三通 閥10、消解閥16、步進(jìn)電機(jī)14、注射器11、壓力閥15和壓力閥17 ;其中，進(jìn)液開關(guān)6、液路三 通閥7、超聲波液位檢測(cè)器8、光電液位檢測(cè)器9、液路氣路三通閥10、注射器11、第一光電限 位開關(guān)12、第二光電限位開關(guān)13和步進(jìn)電機(jī)14依次串聯(lián)；液路三通閥7還與壓力閥15相 連，壓力閥15、消解閥16和壓力閥17依次串聯(lián)；步進(jìn)電機(jī)14與CPU控制電路3相連；
[0019] 進(jìn)液開關(guān)6包含六路，分別控制的是試樣、氧化劑、掩蔽劑、催化劑、蒸餾水、廢液 管；第二光電限位開關(guān)13用絲杠連接步進(jìn)電機(jī)14,步進(jìn)電機(jī)14連接圖1中的CPU控制電 路3 ;消解閥16中的光電傳感器連接電檢測(cè)電路部分2的光源調(diào)制電路18。
[0020] 所述光電檢測(cè)電路部分2的組成如圖3所示，包括光源調(diào)制電路18、電源電路22、 信號(hào)解調(diào)電路19、I/V變換電路20和信號(hào)放大電路21 ;其中，光源調(diào)制電路18、信號(hào)解調(diào)電 路19、I/V變換電路20和信號(hào)放大電路21依次串聯(lián)，電源電路22分別與以上四個(gè)電路單 獨(dú)相連，為各部分電路提供電源，光源調(diào)制電路18將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后經(jīng)過信號(hào) 調(diào)解電路19將信號(hào)轉(zhuǎn)換成能識(shí)別信號(hào)，再經(jīng)過I/V變換電路20將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信 號(hào)，之后信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大電路21放大，然后信號(hào)經(jīng)放大電路21傳到圖1中的CPU控制電 路3,經(jīng)過CPU控制電路3中A/D轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)就變成了數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過CPU控制電路3中 處理器處理判斷后，處理器將數(shù)據(jù)通過CPU控制電路3中的串口 1上傳發(fā)送到環(huán)保局，通過 CPU控制電路3中的串口 2連接打印機(jī)，將數(shù)據(jù)打印出來。
[0021] 所述的CPU控制電路3為STM32開發(fā)板，具體型號(hào)為STM32F103ZET6神舟III號(hào) 開發(fā)板，商家為神舟集團(tuán)。CPU控制電路3中芯片的PAl和PA2 口與機(jī)械結(jié)構(gòu)部分1中步進(jìn) 電機(jī)14相連；CPU控制電路3中芯片的PA3 口與光電信號(hào)檢測(cè)電路部分2中的信號(hào)放大電 路21相連；CPU控制電路3中芯片的PBl和PB2 口與顯示屏4相連；CPU控制電路3中芯片 的PB3 口與操作鍵盤5相連。
[0022] 所述的光源調(diào)制電路18 :型號(hào)KG-ELD商家北京康冠世紀(jì)光電科技有限公司；信號(hào) 調(diào)解電路19 :線性檢波全波檢波基本電路；I/V轉(zhuǎn)換電路20 :4-20mA/0-5V轉(zhuǎn)換電路基本電 路（公知電路）；信號(hào)放大電路21 :同向放大電路基本電路（公知電路）；電源電路22 :型 號(hào)WAN2. 5,商家北京偉仕天成科技有限公司。
[0023] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述操作鍵盤5為按鍵式，整體操作簡(jiǎn)單，易 用性強(qiáng)。
[0024] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述顯示屏4為IXD顯示屏，能夠清晰顯示所 需的數(shù)據(jù)，并且耗電量低，實(shí)用性強(qiáng)。
[0025] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述超聲波液位檢測(cè)器8為超聲波傳感器，具 體型號(hào)為UNDK 10,商家為堡盟電子（上海）有限公司。
[0026] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述光電液位檢測(cè)器9為光電傳感器，具體型 號(hào)為AS612,商家為南陽(yáng)森霸光電股份有限公司。
[0027] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述該裝置具有自動(dòng)清洗功能。
[0028] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述注射器11，液體不經(jīng)過注射泵，安全可靠， 壽命長(zhǎng)。
[0029] 本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步特征在于所述消解閥16,采用加熱絲密閉加熱方式消 解，加熱速度快，重現(xiàn)性好。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)：
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，其特征為該裝置的組成包括機(jī) 械結(jié)構(gòu)部分、光電信號(hào)檢測(cè)電路部分、CPU控制電路、顯示屏和操作鍵盤；其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部 分分別連接光電信號(hào)檢測(cè)電路部分和CPU控制電路，光電信號(hào)檢測(cè)電路部分另一端也連接 CPU控制電路，CPU控制電路分別連接顯示屏和操作鍵盤； 所述機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的組成包括進(jìn)液開關(guān)、液路三通閥、超聲波液位檢測(cè)器、光電液位檢 測(cè)器、第一光電限位開關(guān)、第二光電限位開關(guān)、液路氣路三通閥、消解閥、步進(jìn)電機(jī)、注射器、 壓力閥和壓力閥；其中，進(jìn)液開關(guān)、液路三通閥、超聲波液位檢測(cè)器、光電液位檢測(cè)器、液路 氣路三通閥、注射器、第一光電限位開關(guān)、第二光電限位開關(guān)和步進(jìn)電機(jī)依次串聯(lián)；液路三 通閥還與壓力閥相連，壓力閥、消解閥和壓力閥依次串聯(lián)；步進(jìn)電機(jī)與CPU控制電路相連； 所述光電檢測(cè)電路部分的組包括光源調(diào)制電路、電源電路、信號(hào)解調(diào)電路、I/V變換電 路和信號(hào)放大電路；其中，光源調(diào)制電路、信號(hào)解調(diào)電路、I/V變換電路和信號(hào)放大電路依 次串聯(lián)，電源電路分別與以上四個(gè)電路單獨(dú)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，其特征為所述 的CPU控制電路為STM32開發(fā)板。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，其特征為所述 超聲波液位檢測(cè)器為超聲波傳感器；所述光電液位檢測(cè)器為光電傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于水質(zhì)化學(xué)需氧量在線檢測(cè)的自動(dòng)控制裝置，該裝置的組成包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、光電信號(hào)檢測(cè)電路部分、CPU控制電路、顯示屏和操作鍵盤；其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部分分別連接光電信號(hào)檢測(cè)電路部分和CPU控制電路，光電信號(hào)檢測(cè)電路部分另一端也連接CPU控制電路，CPU控制電路分別連接顯示屏和操作鍵盤。本實(shí)用新型減少了運(yùn)動(dòng)噪聲，增加了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，提高了運(yùn)行速度，運(yùn)行速度提高了10%，一次進(jìn)液時(shí)間只需50s。同時(shí)也保證了測(cè)量精度。
【IPC分類】G01N35-00
【公開號(hào)】CN204422555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520146479
【發(fā)明人】孟慶宜, 張 浩, 田金穎, 張素萍, 徐慶繼, 牛云陞, 張志利, 周圍
【申請(qǐng)人】天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日