CN201620044U - 工业循环水智能排污装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业循环水智能排污装置，包括中央处理单元、信号源驱动电路、水质测量电路、A/D信号转换电路和用于控制排污电磁阀打开与闭合的输出控制电路；信号源驱动电路用于产生提供给水质测量电路的驱动信号，水质测量电路的测量信号输出端连接A/D信号转换电路的输入端，A/D信号转换电路的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端与输出控制电路连接。本实用新型根据循环水的水质状况进行智能排污，不仅可以减少循环水中有害杂质对设备、管网造成的危害，而且极大地降低企业能源和水资源的损耗，减少人工排污的随意性，降低劳动强度和维修费用，符合国家节能降耗的相关政策，具有较强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业用的循环水的排污装置，尤其是一种工业循环水的智能排污装置。
背景技术
工业循环水在电力、冶金、食品、医药、中央空调系统、造纸工业、石油化工等行业被广泛应用。工业循环水大都是敞口系统，受环境影响比较大，如空气中的悬浮物、细菌、氧气、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等，这些物质一旦进入循环水系统，则会造成严重污染。另外，由于循环水在运行中自身不断蒸发，水中的溶解固形物、悬浮物等杂质特别是各种盐类成分(主要为Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、SO4 2-、SiO4 4-、CO3 2-、NO3 -、HCO3 -等)浓缩后含量不断增加，导致设备和管道结垢、菌藻堵塞、腐蚀甚至泄露；结垢、堵塞导致循环水阻力增大、流量减小，企业必须增加循环泵数量并补充大量的水，结果造成大量水电资源的额外消耗。当堵塞或腐蚀严重时，必须停机检修或更换部分管网和设备部件，从而影响企业正常的生产经营。
而通常的解决办法主要是靠人工管理的方法对循环水进行排污，达到降低水中盐类等杂质成分的目的。但由于循环水的排污位置一般都在管网设备的最低处，操作不仅麻烦，而且工作量大，工人每次排污没有时间和量的概念，想排多少就排多少，结果排少了不能解决管道设备堵塞、腐蚀、泄露等问题，排多了又造成大量水、电资源的浪费。因而靠人工方法对循环水进行排污操作管理存在着很大的弊端，致使循环水的排污问题成了困扰企业提高生产效率的问题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够自动检测工业循环水的水质状况，并能根据循环水的水质情况自动进行排污的智能排污装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种工业循环水智能排污装置，包括中央处理单元、信号源驱动电路、水质测量电路、A/D信号转换电路和用于控制排污电磁阀打开与闭合的输出控制电路；信号源驱动电路用于产生提供给水质测量电路的驱动信号，水质测量电路的测量信号输出端连接A/D信号转换电路的输入端，A/D信号转换电路的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端与输出控制电路连接。
所述的水质测量电路为电导率测量电路。
所述的电导率测量电路包括电导电极、放大电路和检波器，电导电极用来放入待测水池，电导电极连接放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端连接检波器的信号输入端，检波器的信号输出端连接A/D信号转换电路的信号输入端。
所述的A/D信号转换电路包括转换开关与A/D转换电路，检波器的信号输出端连接转换开关的信号输入端，转换开关的另一信号输入端还连接有温度测量电路；转换开关的信号输出端与A/D转换电路的输入端连接，转换开关的控制信号输入端与中央处理单元的控制信号输出端连接。
所述的信号源驱动电路由振荡器构成，振荡器的输出端还连接有量程自动转换电路，量程自动转换电路的输出端通过连接线放置入待测水池，量程自动转换电路的控制信号输入端与中央处理单元的控制信号输出端连接。
所述的中央处理单元的信号输出端还连接有报警电路。
所述的中央处理单元的信号输出端还连接有显示电路。
所述的中央处理单元的信号输入端还连接有按键电路。
本实用新型工业循环水智能排污装置根据循环水的水质状况进行智能排污，无需人工管理，对循环水的排污进行完全智能化的操作，不仅节省了大量的人力资源，而且降低了劳动强度和维修费用；由于是根据循环水的水质状况进行排污，从而减少人工排污的随意性，减少循环水中有害杂质对设备、管网造成的危害，极大地降低企业能源和水资源的损耗；不仅保证了企业生产设备的安全稳定运行，提高生产效率，而且为企业的降耗增效提供了重要的技术手段和节能产品，符合国家的节能、节水政策，具有较强的实用性。
本实用新型测量精度高、性能稳定、重复性误差较小、排污控制准确，智能化程度高，所以在工业生产中有着广阔的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是本实用新型的电路原理框图；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型工业循环水智能排污装置包括中央处理单元、信号源驱动电路、电导率测量电路、温度测量电路、A/D信号转换电路、LCD显示电路和电磁阀输出控制电路，信号源驱动电路用于产生提供给水质测量电路的驱动信号，电导率测量电路的测量信号输出端与温度测量电路的测量信号输出端连接A/D信号转换电路的信号输入端，A/D信号转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的输出端还连接有LCD显示电路、报警电路和电磁阀输出控制电路，中央处理单元的输入端还连接有按键电路(键盘)。
如图2所示：信号源驱动电路由振荡器构成，振荡器的输出端还连接有量程自动转换电路，量程自动转换电路的信号输出端通过连接线放入待测水池即电导池，用于给电导率测量电路提供驱动信号；电导率测量电路包括电导电极、放大电路及检波器；A/D信号转换电路包括转换开关与A/D转换电路。电导电极放入电导池，电导电极连接放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端连接检波器的信号输入端；检波器的信号输出端、温度测量电路的测量信号输出端分别连接转换开关的信号输入端，转换开关的信号输出端连接A/D转换电路的输入端；A/D转换电路的输出端与中央处理单元的信号输入端连接；转换开关的控制信号输入端和量程自动转换电路的控制信号输入端分别与中央处理单元的控制信号输出端连接；中央处理单元还连接有看门狗电路。本实施例中中央处理单元为单片机AT89C52，A/D转换电路采用4位半双积分A/D转换器ICL7135，转换开关为CD4052，显示器为液晶显示器LMB162G，所用电导电极为金属钛电极，温度测量电路所用温度传感器为Pt电阻。
本实用新型的工作原理：工业循环水中的各种盐类，都是以正、负离子的形态在循环水中存在，使循环水都具有导电能力，其导电能力的大小用电导率表示，电导率主要反映循环水中含盐量的高低，电导率值越大，循环水中的含盐量越高，反之亦然。循环水的电导率与其所含盐的量有直接的关系，因此，电导率反映了循环水中离子的总浓度或含盐量的多少。用户可以根据工艺要求和循环水的水质状况设定电导率的高低限范围，测量电导率之前要根据电导率范围选用配套的电极，排污装置按照测量前设置的温度、电极常数、温补系数及电极常数补偿系数工作。如图2所示，把电导电极和温度传感器置入盛有被测循环水的电导池中后(手动温度方式下无需插入温度电极)，启动本排污装置，则振荡器产生幅值、频率稳定的交流信号(为减弱介质极化现象，不采用直流电作信号源)，此信号输入量程自动转换电路来实现各个量程的切换，保证了电导率的测量精度，中央处理单元通过检测A/D转换电路的输出端的电平来对量程自动转换电路的控制信号输入端发出控制信号来选择哪路需要的量程，从量程自动转换电路的输出端输出的信号输入到电导池中。放置于电导池中的电导电极上的电流经放大电路进行放大、检波器检波后送入转换开关，与此同时，电导池中的温度传感器检测的温度信号也送入转换开关，转换开关分时将这两路信号送入A/D转换电路，转换成的数字信号送入中央处理单元。中央处理单元对接收信号进行处理并进行温度补偿后计算出电导率值，并将电导率值和循环水的温度值在液晶显示屏上显示出来。当显示数据达到设定的高限值时，排污装置发出高限报警信号，指令电磁阀的电源接通并开始排水；在不断补充软化水的情况下，显示屏指示的电导率数值逐渐减小，当循环水经过排放后的电导率符合安全要求后，显示屏指示的数值达到设定的低限值时，排污装置发出低限报警信号，指令电磁阀的电源关闭，排水随之停止，整个过程实现排污过程的高度智能化。另外，本装置中央处理单元的输入端还设置连接有4个独立式按键，功能分别为：设置、增加、减小和确认，可实现对电极常数设置的补偿系数、温度及温补系数的参数修正。
本实用新型采用中央处理单元完成电导率测试和信号转换、温度测量和补偿、自动量程转换，还具有简单的菜单结构，文本式的人机对话；参数设置和维护均有密码保护；还有全中文液晶显示，背景光对比度可调等。另外为了满足用户的不同需要，装置本身还设计有历史曲线、记事本、维护、参数、流程补偿、附录、厂家联系等诸多功能的子菜单，以方便用户对历史记录查询、参数改变和修正等不同需要。其中记事本功能可以忠实记录排污装置的操作使用情况和报警的发生时间，便于管理；历史曲线和数字记录仪功能可连续存储一个月的电导率。在显示屏上同时提供″历史曲线″显示和″定时定点″查询两种方式，″历史曲线″从总体上反映水质的变化趋势和过程，有利于发现问题和解决问题。″定时定点″功能将得到特定点、特定时间的被测电导率。数字时钟功能主要显示当前的时间，为数字记录仪功能提供时间基准。
Claims (8)
1.一种工业循环水智能排污装置，其特征在于：包括中央处理单元、信号源驱动电路、水质测量电路、A/D信号转换电路和用于控制排污电磁阀打开与闭合的输出控制电路；信号源驱动电路用于产生提供给水质测量电路的驱动信号，水质测量电路的测量信号输出端连接A/D信号转换电路的输入端，A/D信号转换电路的输出端连接中央处理单元的输入端，中央处理单元的输出端与输出控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的水质测量电路为电导率测量电路。
3.根据权利要求2所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的电导率测量电路包括电导电极、放大电路和检波器，电导电极用来放入待测水池，电导电极连接放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端连接检波器的信号输入端，检波器的信号输出端连接A/D信号转换电路的信号输入端。
4.根据权利要求1至3任一所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的A/D信号转换电路包括转换开关与A/D转换电路，检波器的信号输出端连接转换开关的信号输入端，转换开关的另一信号输入端还连接有温度测量电路；转换开关的信号输出端与A/D转换电路的输入端连接，转换开关的控制信号输入端与中央处理单元的控制信号输出端连接。
5.根据权利要求4所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的信号源驱动电路由振荡器构成，振荡器的输出端还连接有量程自动转换电路，量程自动转换电路的输出端通过连接线放置入待测水池，量程自动转换电路的控制信号输入端与中央处理单元的控制信号输出端连接。
6.根据权利要求5所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的中央处理单元的信号输出端还连接有报警电路。
7.根据权利要求6所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的中央处理单元的信号输入端还连接有显示电路。
8.根据权利要求7所述的工业循环水智能排污装置，其特征在于：所述的中央处理单元的信号输出端还连接有按键电路。
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