[实用新型]快速水质在线监测仪

说明书

本实用新型涉及一种快速水质在线监测仪，它属于电子仪器仪表类，适用于环境水质监测领域。

现有的水质测量一般采用化学方法，即利用化学试剂与定期取样的样水混合，蒸煮，进行光谱分析等手段来测定水质；采用这种测量方法的仪器的结构复杂，对操作维护人员的要求较高，维护费用高，运行成本高，测量周期长，测量精度低，其测量后的排放对环境形成污染。

本实用新型的目的在于提供一种快速水质在线监测仪，它能够实现对被监测水的在线监测，并实时计算、显示出需要的多种数据，缩短测量周期，提高测量精度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种快速水质在线监测仪，它的控制电路包括中央处理器(CPU)、模/数(A/D)转换器、数/模(D/A)转换器、时钟芯片、液晶显示器以及外围扩展电路；其中，温度传感信号和溶解氧传感信号经过A/D转换器接CPU的输入端，CPU输出信号端通过驱动电路接蠕动泵、搅拌电机和加热器开关驱动及控制端，CPU口线还接有时钟芯片、液晶显示器。

A/D转换器为高精度模拟/数字信号转换芯片，D/A转换器为高精度数字/模拟信号转换芯片。

液晶显示器可外加一温度补偿电路，温度补偿电路包括基准电压电路、感温电路和比较放大器，热敏电阻感温信号接比较放大器负输入端，基准电压信号接比较放大器正输入端，比较放大器输出信号接液晶显示器。

CPU接有内部包含闪存(Flash Rom)的看门狗芯片。

时钟芯片包含有电擦除存储器(EEPROM)。

本实用新型能够实时监测被测水质，且仪器的结构简单，对操作维护人员的要求不高，维护费用低，运行成本低，测量周期短，测量精度高，其测量后的排放对环境不构成污染；同时反应多种水质参数数据。

下面结合附图和具体技术方案对本实用新型做进一步的详细说明。

图1为本实用新型电路原理图之一。

图2为本实用新型电路原理图之二。

图3为本实用新型电路原理图之三。

图4为本实用新型电路原理图之四。

参见图1至图4，本实用新型为一种快速水质在线监测仪，它的控制电路包括中央处理器(CPU)IC10、高精度模拟/数字信号转换芯片IC1、IC2的模/数(A/D)转换器、高精度模拟/数字信号转换芯片IC5、IC6的数/模(D/A)转换器、包含有电擦除存储器(EEPROM)的时钟芯片IC11、液晶显示器M1、内部包含闪存(Flash Rom)的看门狗芯片IC9以及外围扩展电路IC4。

溶解氧传感信号由A/D转换器IC1转换为数字信号后接入中央处理器IC10，经过中央处理器IC10的运算和处理，该数据经并行扩展芯片IC8被传送到液晶显示器M1显示，同时也被传送到D/A转换器IC5上以便经数/模转换后输出。温度传感信号由A/D转换器IC2转换为数字信号后接入中央处理器IC10，经过中央处理器IC10的运算和处理，中央处理器IC10的输出信号STEP1、STEP2、DIRT1、DIRT2、FREE1、FREE2、ALARM1、ALARM2、PUMP1、AIRPUMP、HEAT1、HEAT2通过驱动电路芯片IC12、IC13控制蠕动泵、搅拌电机和加热器工作。

本实用新型的系统应用软件存储在外围扩展电路IC4之中，中央处理器IC10与外围扩展电路IC4交换、输入/输出数据；时钟芯片IC11除提供实时时钟信号外，还有提供了电擦除存储器(EEPROM)以保存测量数据；看门狗芯片IC9监控系统运行并提供512字节的闪存(Flash Rom)以保存系统重要的定值数据。

如图4所示，为保证在不同的环境温度下，液晶显示器M1都能够较好地显示数据，本实用新型在液晶显示器M1的补偿端V0接有一温度补偿电路。温度补偿电路包括基准电压电路(由稳压管DW1、二极管D3、电阻R15构成)、感温电路(由热敏电阻P2、电阻R17构成)和比较放大电路(由电阻R16、R18、R14、R8、电解电容E4和放大器U10、构成)，热敏电阻P2的感温信号经电阻R18接比较放大器U10负输入端，基准电压信号经电阻R16接比较放大器U10正输入端，比较放大器U10输出信号经电阻R8接液晶显示器M1。当环境温度下降时，感温电路中热敏电阻P2的阻值也随之降低，因此，经由R18输入到比较放大器U10负输入端的电压信号将会降低，该降低了的信号与经由R16输入到比较放大器U10正输入端的基准电压信号进行比较后，使经由R6输出的比较放大器U10的输出信号V0升高；反之，当环境温度上升时，感温电路中热敏电阻P2的阻值也随之升高，因此，经由R18输入到比较放大器U10负输入端的电压信号将会升高，该升高了的信号与经由R16输入到比较放大器U10正输入端的基准电压信号进行比较后，使经由R6输出的比较放大器U10的输出信号V0降低。V0接入液晶显示器M1的第4管脚，因此无论环境温度升高还是降低，液晶显示器M1的显示清晰度同样清晰，同时还可以提高液晶显示器M1的寿命。