[实用新型]一种水中溶解氧智能控制设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，尤其是指一种水中溶解氧智能控制设备。

背景技术

在化工、食品、制药领域以及实验室中，反应溶液中溶解氧的含量往往是影响生产工艺或实验结果的一个重要参数，所以经常要求严格控制该参数在某一设定值附近。而气体的溶解以及排除是一个比较滞后的过程，需要较长的时间来达到平衡，并且正向控制过程和反向控制过程也不均衡，这些都给精确控制溶解氧含量带来了很大困难。常规的PID控制算法所能获得的控制效果不够理想，难以满足严格的控制精度要求。

随着控制、计算机、通信和网络的不断发展，测控仪表正朝着智能化、网络化、集成化的方向发展，用于溶解氧浓度测定的溶解氧变送器也逐渐向高智能化和高集成度方向发展。但现有技术中的溶解氧变送器多为无补偿或仅能够实现温度补偿的溶解氧变送器，其采用模拟量输出且普遍存在造价高、功能单一、集成度和智能化程度低的问题。也就是说，现有技术中还不存在一种带有温度补偿和盐度补偿、并且能够实现在线检测水体的溶解氧智能变送器。

发明内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供能够实现对溶解氧进行实时监控并对溶解氧含量进行智能化控制的水中溶解氧智能控制装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：一种水中溶解氧智能控制设备，包括有电源模块、数据采集模块、可编程控制器、信号输出模块、储水容器和安装于储水容器上的变送器；

该电源模块用于给整个系统提供电源；

该储水容器底部设有进气口和出水口，该储水容器顶部设有排气口，该排气口设有排气装置，该进气口分成两路分别连接有一号电磁阀和二号电磁阀，该出水口连接有一混合泵；

该变送器包括有：

溶解氧探头，用于采集水体的溶解氧信号；

温度探头，用于采集水体的温度信号；激励信号源，用于向所述溶解氧探头提供电压激励信号以及向所述温度探头提供电流激励信号；

信号调理模块，用于将所述溶解氧信号转换为电压信号并对该电压信号进行放大处理生成溶解氧电压信号，以及对所述温度信号进行放大处理生成温度电压信号；

变送器电子表格TEDS存储器，用于存储TEDS参数，所述TEDS参数包括符合IEEE1451.2标准的通道信息和校准补偿参数；微控制器，用于对所述溶解氧电压信号和温度电压信号进行模拟数字转换处理生成数字化的溶解氧电压信号和温度电压信号，并根据所述通道信息和校准补偿参数对数字化的溶解氧电压信号和温度电压信号进行计算处理生成溶解氧含量和温度；

总线接口模块，用于输出所述微控制器生成的溶解氧含量和温度；

变送器电源模块，用于向所述微控制器提供供电电压，在所述微控制器的控制下向所述激励信号源提供供电电压，以及在所述微控制器的控制下向所述信号调理模块提供供电电压； 

该混合泵设有两个出口并分成两路，一路直接流回到储水容器中，还有一路上装有溶解氧探头以及温度探头；

该变送器总线接口模块将溶解氧含量和温度传送至数据采集模块，数据采集模块将数据传输至可编程控制器，可编程控制器的输出端通过信号输出模块连至一号电磁阀或二号电磁阀上。

作为一种优选方案，所述溶解氧探头的外部设置有带有溶解氧探头保护套滤网的溶解氧探头保护套。

作为一种优选方案，所述激励信号源、信号调理模块、TEDS存储器、电源模块和总线接口模块集成于变送器线路板上，所述变送器线路板密封于防护等级为IP68的接线盒外壳中。

作为一种优选方案，所述激励信号源为极化电压源，用于向所述溶解氧探头提供极化电压；

作为一种优选方案，所述信号调理模块包括有：电流转换放大电路，用于将所述溶解氧信号转换为电压信号并对该电压信号进行放大处理生成所述溶解氧电压信号；

滤波放大电路，用于对所述温度信号进行放大处理生成温度电压信号。

作为一种优选方案，所述总线接口模块采用RS485总线接口，所述总线接口模块在协议上支持IEEE1451.2标准。

作为一种优选方案，进一步包括有变送器电源管理模块，与所述电源模块、所述微控制器、所述激励信号源和所述信号调理模块连接，用于稳定所述电源模块提供的供电电压，并将供电电压提供给所述微控制器、所述激励信号源和所述信号调理模块。