專利名稱：全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體發(fā)生器，特別適用于二氧化氯發(fā)生器。
目前，飲用水消毒所用的二氧化氯發(fā)生器是由機(jī)體及其內(nèi)的原料儲(chǔ)存箱、緩沖吸收室、產(chǎn)品出口管、投放管、壓力表、安全閥、壓力管、水射器、進(jìn)料閥、空氣引入閥、給水閥、加熱室、反應(yīng)室、排水閥、反應(yīng)液出口管組成。兩個(gè)進(jìn)料閥及一個(gè)進(jìn)氣閥依靠人工進(jìn)料，這就無(wú)法根據(jù)水質(zhì)變化情況定量投放、精確控制，太多則造成浪費(fèi)，太少則水質(zhì)無(wú)法達(dá)標(biāo)。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種能根據(jù)水質(zhì)情況精確進(jìn)料的全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器。
本實(shí)用新型的方案是機(jī)體上的兩個(gè)進(jìn)料閥分別為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B、兩閥分別與兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)V/I轉(zhuǎn)換器連通后與中央微處理器接口連通，中央微處理器另一接口依次與A/D轉(zhuǎn)換器、V/I轉(zhuǎn)換器、余氯監(jiān)測(cè)器連通，余氯監(jiān)測(cè)器的檢測(cè)探頭安裝在水泵的出水管內(nèi)，中央微處理器還有一接口通過(guò)繼電器與空氣引入電磁閥連通。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于全自動(dòng)智能模糊自動(dòng)控制，將飲用水使用狀態(tài)的二氧化氯含量由探頭測(cè)試與要求量在電腦內(nèi)對(duì)比而后控制原料輸出量從而達(dá)到控制氣體精確發(fā)生量的目的，使飲用水中殘余二氧化氯的含量始終處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，不致于過(guò)多或過(guò)少。
附


圖1為本實(shí)用新型機(jī)體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)控制原理框圖。
附圖3為本實(shí)用新型程序流程圖。
附圖4與附圖5拼接后為本實(shí)用新型電路圖。
圖中1為原料儲(chǔ)存箱、2為緩沖吸收室、3為產(chǎn)品出口管、4為投放管、5為壓力表、6為安全閥、7為壓力管、8為水射器、9為原料A電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、10為空氣引入電磁閥、11為原料B電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、12給水閥、13為加熱室、14為反應(yīng)室、15為排水閥、16為反應(yīng)液出口管。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器由機(jī)體與自控機(jī)構(gòu)組成，機(jī)體為現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造，只是將原有的兩個(gè)進(jìn)料閥與一個(gè)進(jìn)氣閥由手動(dòng)閥改為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B、電磁閥，也就是說(shuō)機(jī)體組成部分為原料儲(chǔ)存箱(1)、緩沖吸收室(2)、產(chǎn)品出口管(3)、投放管(4)、壓力表(5)、安全閥(6)、壓力管(7)、水射器(8)、原料A電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(9)、空氣引入電磁閥(10)、原料B電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(11)、給水閥(12)、加熱室(13)、反應(yīng)室(14)、排水閥(15)、反應(yīng)液出口管(16)。主體構(gòu)件和各條管道采用耐腐蝕的硬聚氯乙烯，各種閥門采用耐腐蝕的硬質(zhì)聚氯乙烯材料。原料儲(chǔ)存箱與密閉反應(yīng)室用帶有電動(dòng)閥的硬聚氯乙烯管連接，反應(yīng)所要另一種原料B由該裝置外供給，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B控制它的進(jìn)量?？諝鈱?dǎo)入管伸到反應(yīng)液底部，用電磁閥的開關(guān)來(lái)控制空氣的進(jìn)量，反應(yīng)室所要的溫度由加熱室注水加熱至10℃～95℃(一般為30℃～50℃)供給，生成的消毒劑包括空氣通過(guò)產(chǎn)品出口管至緩沖吸收室底部，在水射器負(fù)壓條件下通過(guò)負(fù)壓爆氣，將緩沖吸收室中的消毒劑以及引入的空氣一起與水混合送到被處理水池中，再由水泵將水池中的水泵給用戶，余氯監(jiān)測(cè)器的檢測(cè)探頭安裝在水泵的出水管內(nèi)測(cè)試余氯，再反饋給中央微處理器處理。
電路結(jié)構(gòu)為一、所用集成芯片為中央處理器8031；外部程序存儲(chǔ)器2764；模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0801；數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD558；單端8通道模擬多路開關(guān)CD4051；電壓電流轉(zhuǎn)換器ZF2B20；16進(jìn)制BCD碼驅(qū)動(dòng)器MC14495；共陰極七段發(fā)光D353PK；地址鎖存器373；譯碼器138；非門電路74HC14。二、硬件構(gòu)造1、應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)主芯片為8031，片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，用片外程序存儲(chǔ)器2764(8K)組成，連線如下16位地址從中央微處理器8031的P0口和P2口輸出，由于P0口是低8位地址和數(shù)據(jù)共用，幫A0～A7從P0口出來(lái)要經(jīng)地址鎖存器373后按程序存儲(chǔ)器2764的A0～A7。程序存儲(chǔ)器2764的A8～A12直接接到P2.0～P2.4。程序存儲(chǔ)器2764的D0～D7直接和P0口相接。中央微處理器8031的訪向片外程序存儲(chǔ)器控制腳EA接地；外部程序存儲(chǔ)器讀取控制信號(hào)PSEN腳和程序存儲(chǔ)器2764的輸出允許OE相接；鎖存允許信號(hào)腳ALE和地址鎖存器373的使能端G相接。地址鎖存器373的輸出允許和程序存儲(chǔ)器2764的片選都接地。
系統(tǒng)外圍電路系統(tǒng)的振蕩電路連接方式為外部時(shí)鐘方式，石英晶體的兩腳接中央微處理器8031的XTAL1和XTAL2，石英晶體必須與電容C1、C2連成如圖所示構(gòu)成振蕩電路，提供6MH2的脈沖。復(fù)位方式為上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位組合形式。R1和C5串聯(lián)后分別與C3、C4并聯(lián)，并把R1端接電源，電解電容C4的正極接電源，C5的正極接R1,C4和C5的負(fù)極接地。R1與C5串聯(lián)點(diǎn)為復(fù)位輸出點(diǎn)，但要經(jīng)非門74HC74后才接中央微處理器8031的復(fù)位腳RESET。手動(dòng)復(fù)位按鈕并聯(lián)在C5的兩端上。2、輸入電路部分鍵盤輸入 設(shè)四個(gè)按鈕鍵SET、+、-、ENT為獨(dú)立查詢式，從P1口的P1.0～P1.3輸入，不按時(shí)為高電平。按下時(shí)為低電平有效。連接5V電源經(jīng)電阻(R5～R8)后接P1.0～P1.3，按鈕(A1～A4)一端接地，一端直接接P1.0～P1.3。
數(shù)據(jù)輸入 所有檢測(cè)模擬量余氯、溫度、壓力、閥門開度自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)都是要經(jīng)變送器變送后符合0～5V的標(biāo)準(zhǔn)控制電量。系統(tǒng)用單端8通道模擬開關(guān)CD4051和8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0801以查詢方式完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。中央微處理器8031的地址線P2.0、P2.1、P2.2與CD4051的A0、A1、A2相接。ADC0801的8位數(shù)據(jù)線接至中央微處理器8031的P0口，CD4051的通道COM與ADC0801的輸入正極Vi(+)相接。ADC0801的片選信號(hào)CS接中央微處理器8031地址腳P2.3，但要經(jīng)過(guò)非門74HC14變化到CS。中央微處理器8031和ADC0801的WR、RD信號(hào)腳直接相連。ADC0801的外圍如下輸入Vi的負(fù)極要和模擬地、數(shù)字地等電位，故同時(shí)接地。時(shí)鐘腳CLKL和CLKR經(jīng)R9相連，但CLKL腳要接電容C6后接地。電源Vcc也要接濾波電容C7,CD4051要用到兩種電源，Vrd為+15V,Vss為+5V,Ve為接地腳。
自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)輸入自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)K的固定端分別接+5V電源和接地，活動(dòng)端接8031的INT1腳。
3、輸出部分輸出部分包括調(diào)節(jié)量輸出，開關(guān)量輸出和顯示輸出三部分。開關(guān)量輸出是對(duì)中央微處理器8031的P1口的P1.4、P1.5、P1.6腳，進(jìn)行寫操作，直接控制固態(tài)繼電器的通斷，從而控制它的輸出。固態(tài)繼電器SSR的正極經(jīng)1000歐姆的電阻接+5V電源，負(fù)極接到中央微處理器8031的P1口上相應(yīng)的腳。這樣可以控制溫度，輸出報(bào)警和電磁閥的輸出。
顯示和閥門調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)集成塊和片選是用譯碼器138來(lái)完成中央微處理器8031P2口的P2.4、P2.5、P2.6、P2.7地址線分別用譯碼器138的A0、A1、A2和S1相連。輸出Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分別片選四位顯示器的驅(qū)動(dòng)片和調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)片。譯碼器138的S2、S3都接地。電源用5V。
中央微處理器8031P0口輸出調(diào)節(jié)量到D/A轉(zhuǎn)換器AD558，轉(zhuǎn)換成0～10V的模擬量信號(hào)，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器ZF2B20轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4～20MA電流到調(diào)節(jié)閥。所以中央微處理器8031的P0口直接同AD558的數(shù)據(jù)輸入D0～7腳。AD558輸出0～10V信號(hào)腳同ZF2B20的輸入腳VI經(jīng)R12(R14)相連。I0腳輸出4～20MA調(diào)節(jié)量。AD558的片選信號(hào)CS接到譯碼器輸出腳Y5(Y4)，允許信號(hào)CE同中央微處理器8031的WR相連。在模擬地AGND腳、數(shù)字地DGND腳接地后，AD558輸出檢測(cè)Vout SENSE腳和Vout腳接在一起，輸出成為0～10V。Vcc接15V電源。V/I轉(zhuǎn)換器的ZF2B20的REFo腳和REFi腳分別接可調(diào)電阻R11(R13)的兩端，可調(diào)電阻R11(R13)500Ω的滑動(dòng)端接REFi腳。校正其輸出，Vcc用15V電源，用濾波電容C11(C12)抗干擾。
顯示部分，系統(tǒng)用四塊共陰極D353PK LED以靜態(tài)方式顯示，用BCD七段16進(jìn)制鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器MC14495驅(qū)動(dòng)D353PK。四塊MC14495的A、B、C、D端接中央微處理器08031的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3,MC14495的七段輸出腳和D353PK的七段輸入腳a、b、c、d、e、f、g相連。驅(qū)動(dòng)器MC14495的片選信號(hào)CS和譯碼器138的Y0、Y1、Y2、Y3連接。Vcc接電源5V,G接地。
4、電源部分本裝置只用到+15V和+5V兩種電源，故用220V、50HZ變成23V和10V的變壓器，輸出的交流23V和10V電源分別經(jīng)整流和穩(wěn)壓后供給系統(tǒng)用。
整流后的直流電先接電解電容C1(C3)濾波穩(wěn)壓，再接到穩(wěn)壓集成塊7805(7815)的Ⅵ腳，從穩(wěn)壓集成塊7805(7815)的V0腳輸出+5V(+15V)電壓，V0腳并聯(lián)上濾波電容C2(C4)。
操作方法1．復(fù)位按鈕A5，按下A5松開后，系統(tǒng)被復(fù)位。
2．自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K,K的活動(dòng)端打向接電源端，系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)；打向接地端時(shí)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)調(diào)節(jié)閥A和調(diào)節(jié)閥B輸出大小通過(guò)鍵盤上+、-鍵調(diào)節(jié)改變。
3．鍵盤，鍵盤上四個(gè)鍵A1、A2、A3、A4分別對(duì)應(yīng)為SET、+、-、ENT，操作方法如下自動(dòng)狀態(tài)時(shí)鍵盤操作如下運(yùn)行時(shí)顯示器顯示當(dāng)前投加量，此時(shí)僅按SET鍵有效。按下SET鍵，顯示器顯示“V”字符，此時(shí)按ENT鍵和SET鍵有效。按ENT鍵，進(jìn)入余氯給定值V設(shè)置狀態(tài)，可按+、-鍵來(lái)改變V值，再按ENT鍵結(jié)束V值設(shè)定，此時(shí)顯示“V”字符；此時(shí)按SET鍵顯示“T”字符，進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)，此時(shí)按ENT鍵和SET鍵有效。按ENT鍵進(jìn)入T值設(shè)定，可通過(guò)+、-鍵來(lái)改變T值，再按ENT鍵結(jié)束T值設(shè)定。顯示“T”字符。再按SET鍵回到顯示投加量，設(shè)定全部結(jié)束，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。
手動(dòng)狀態(tài)時(shí)鍵盤操作如下運(yùn)行時(shí)顯示器顯示當(dāng)前投加量，此時(shí)按+、-鍵和SET鍵有效。按+、-鍵可直接增大，減小原料A和原料B投加量，(原料A為含氯無(wú)機(jī)鹽，原料B為含氯無(wú)機(jī)酸)，按ENT鍵來(lái)確認(rèn)。按SET鍵顯示“A”字符，表示手動(dòng)調(diào)節(jié)原料A投加量，按ENT鍵后可按+、-鍵調(diào)節(jié)原料A的投加量，按ENT鍵確認(rèn)，在顯示“A”字符時(shí)按SET鍵顯示“B”字符，表示手動(dòng)調(diào)節(jié)原料B投加量，按ENT鍵后再按+、-鍵增大、減小原料B的投加量，經(jīng)ENT鍵確認(rèn)后又顯示“B”字符。按下SET鍵回到運(yùn)行狀態(tài)，顯示當(dāng)前投加量。
本裝置二氧化氯的產(chǎn)生是由原料A和原料B混合，在常溫下可直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到的二氧化氯在水射器的負(fù)壓作用下吸到水管中消毒、殺菌。本全自動(dòng)二氧化氯發(fā)生器是根據(jù)給定要求水中二氧化氯的含量和余氯監(jiān)測(cè)器實(shí)測(cè)量的對(duì)比，經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，輸出原料A的調(diào)節(jié)閥A和原料B的調(diào)節(jié)閥B的開度，控制兩原料的混合量，從而達(dá)到控制二氧化氯產(chǎn)生量為目的。如原理框圖所示裝置的控制給定量由鍵盤輸入，并有實(shí)時(shí)監(jiān)視水中余氯含量和報(bào)警裝置。
權(quán)利要求1．智能型二氧化氯發(fā)生器，包括機(jī)體及其內(nèi)的原料儲(chǔ)存箱、緩沖吸收室、產(chǎn)品出口管、投放管、壓力表、安全閥、壓力管、水射器，其特征在于機(jī)體上的兩個(gè)進(jìn)料閥分別為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B、兩閥分別與兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)V/I轉(zhuǎn)換器連通后與中央微處理器接口連通，中央微處理器另一接口依次與A/D轉(zhuǎn)換器、V/I轉(zhuǎn)換器、余氯監(jiān)測(cè)器連通，余氯監(jiān)測(cè)器的檢測(cè)探頭安裝在水泵的出水管內(nèi)，中央微處理器還有一接口通過(guò)繼電器與空氣引入電磁閥連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器，其特征在于中央微處理器經(jīng)AD558同ZF2B20相連，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與ZF2B20的IO和AG腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器，其特征在于中央微處理器經(jīng)ADC0801同CD4051相連。斷水報(bào)警、無(wú)原料報(bào)警、過(guò)熱報(bào)警與CD4051相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器，其特征在于中央微處理器的INT1腳與自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)的活動(dòng)腳相連。
專利摘要全自動(dòng)智能型二氧化氯發(fā)生器,涉及氣體發(fā)生器,它是由現(xiàn)有機(jī)體與自控機(jī)構(gòu)組成,機(jī)體上有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A和B,兩閥分別與D/A轉(zhuǎn)換器、V/I轉(zhuǎn)換器連通后與中央微處理器接口連通,中央微處理器另一接口與A/D轉(zhuǎn)換器、V/I轉(zhuǎn)換器、余氯監(jiān)測(cè)器連通,余氯監(jiān)測(cè)器的檢測(cè)探頭安裝在水泵的出水管內(nèi),中央微處理器還有一接口通過(guò)繼電器與空氣引入電磁閥連通。該發(fā)生器可根據(jù)水質(zhì)情況與給定值由中央微處理器精確控制原料投放量與氣體發(fā)生量。
文檔編號(hào)C02F1/50GK2454353SQ0023249
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2000年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月23日
發(fā)明者肖光參, 肖光章 申請(qǐng)人:肖光參, 肖光章