[实用新型]智能工业酸度计无效

专利信息
申请号: 94218461.0 申请日: 1994-08-17
公开(公告)号: CN2220071Y 公开(公告)日: 1996-02-14
发明(设计)人: 张文政;张弘;薛锦诚;曹顺山;孙宝阁;冷磊 申请(专利权)人: 北京理工大学;曹顺山;孙宝阁;冷磊
主分类号: G01N27/26 分类号: G01N27/26
代理公司: 北京理工大学专利事务所 代理人: 高燕燕
地址: 100081*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 智能 工业 酸度计
【说明书】:

实用新型涉及一种工业成份分析测试用的智能仪器,也可以说是工业自动化测试仪器。

目前我国主要生产酸度计的厂家有上海雷磁仪器厂。该厂生产的产品是实验室用的测试仪器,这种产品在工厂中只能离线在理化室进行样品的酸碱度测定。此外的生产厂家还有浙江萧山仪表厂和山东招远顺宝电子公司,他们主要生产在线测定酸碱度的工业酸度计。能实时的测定工业生产过程中某物料的pH值。萧山厂的产品是普通分析仪器,但精度不高,尤其是传感器部分寿命短。招远厂生产的也是普通型工业酸度计。

本实用新型的目的是提供一种智能化的工业用酸度计,它增设了单片微机8098控制的自动数据采集打印电路系统,采用新型结构的电极电位传感器,该酸度计线性分析好、精度高,传感器耐腐蚀、寿命长。

本实用新型的目的是由以下方案来实现的:由电极电位传感器、阻抗变换器和微机控制的自动数据采集打印电路系统构成。该传感器是由内外电极构成,并与一个封装的阻抗变换器相接,单片机系统外围芯片GAL化,面板上设置有大数码显示块显示实测pH值,还有变色发光二极管,指示按键盘的设置状态。

下面结合附图对本实用新型做详细说明:图1为传感器的结构图,图2为面板。

本实用新型主要包括电极电位传感器、阻抗变换器、微机控制的自动数据采集打印电路系统。传感器是由内外电极构成。内电极(内导杆)5的一端与连接管7相连,电极8置于连接管内,连接管下部依次装有主体9和压紧帽10。外电极(外导杆)4的下端与主体外套6相连。外导杆上部依欢装有紧固帽3、高位槽2以及接线盒1。内电极采用银一氯化银作为参比电极(基准电极)。外电极是用敏感玻璃泡制成的指示电极(工作电极)。二者作为一体,共同构成总体的玻璃指示电极。其内充有含一定氢离子浓度[H+]的缓冲溶液。玻璃电极所产生的电极电位E既是被测溶液pHx的函数,又是内溶液pHo的函数。pHo是已知的标准溶液,改变pHo可以改变玻璃电极的电位,因此根据被测溶液的pHx变化范围来选择pHo,以达到合适的量程范围以提高测量精度。玻璃电极受污染后会严重影响精度,本传感器采用射流清洗装置,使电极周围产生的射流漩涡作用将附着在电极上的污染物清洗掉,以保证测量精度。

电极电位传感器是一个高阻抗(几百兆欧)的传感器,其接口电路必须有足够的绝缘电阻才能保证其检测的准确度。由于信号源内阻高,对电磁干扰也很敏感,因此在进行信号处理前,必须要接入一个采用特殊屏蔽措施的阻抗变换器。该阻抗变换器实质上是一个绝缘栅场效应管差分对与一片高精度远放集成电路组成。为了保密并提高抗干扰性能,现已用环氧树脂封装。

本酸度计采用了单片微机控制的自动数据采集打印电路系统。本设计采用8098单片机。在单片机系统所配套的各种芯片的选通信号、外部设备的选通信号常规是采用小规模集成逻辑电路芯片组成,但这样所用元器件多、线路复杂。本方案中单片机系统外围芯片GAL化,采用可编程通用门阵列GAL替代常规的小规模逻辑电路,既简化了电路,又增加了仪表的可靠性,且易于实现加密。

本方案中的面板上设置有大数码显示块11显示实测pH值,指示醒目,还装有变色发光二极管,指示按键盘的设置状态。还设置了定位调节12、斜率调节13、下限14、上限15、↓/P键16、↑/T键17、打印机18、S/M键19、时钟20、测量/设定21。利用微型打印机可实时打印实测pH值和测量时间。利用软件实现单键的双功能,以此来替代智能仪器的简易键盘,简化了线路且易于操作。双功能键的具体功能由变色发光二级管的颜色来指示。

本实用新型与已有技术相比具有以下特点:电极电位传感器是一体化射流清洗式,解决了机械清洗对电极的干扰。高阻抗变换器解决了传感器与信号处理电路的匹配,提高抗电磁干扰的能力。面板的设计利于操作人员监视,便于操作。采用微机系统能自动消除测量误差,提高测量精度,并能实时自动记录测量的pH值及测试时间。

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