專利名稱：液體采樣泵智能控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化學(xué)分析檢測控制設(shè)備，尤其涉及一種根據(jù)被監(jiān)測液體的排出流 量大小能自動啟停采樣泵的液體采樣泵智能控制電路。
背景技術(shù)：
在環(huán)境監(jiān)控中，需要對排污單位排出的廢水、污水等液體進行化學(xué)分析檢測，便于 及時采取措施。當(dāng)排出的液體流量小于一定量時，可忽略不計，即不需要對液體進行采樣及 化學(xué)分析。而目前一般使用的液體采樣泵，都是工作人員手動控制其啟停的，只要開啟電 源，不管排出的液體流量是大還是小甚至斷流，都處于啟動運行的工作狀態(tài)，既浪費能源也 影響采樣泵的使用壽命，而且需要手動控制，使用不太方便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有排污檢測設(shè)備中的采樣泵需要手動控制其啟停，只要開 啟電源，不管排出的液體流量是大還是小，都處于啟動運行的工作狀態(tài)，既浪費能源也影響 采樣泵的使用壽命，而且使用也不夠方便的技術(shù)問題；提供一種根據(jù)被監(jiān)測液體的排出流 量大小能自動啟停采樣泵，使用方便，既節(jié)約能源又能延長采樣泵的使用壽命的液體采樣 泵智能控制電路。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實用新型 包括阻抗匹配單元、比較放大單元、基準(zhǔn)電壓單元、控制輸出單元及為整個液體采樣泵智能 控制電路提供工作電壓的電源變換單元，所述的阻抗匹配單元的輸入端和監(jiān)測被測液體流 量的流量傳感器的輸出信號相連，阻抗匹配單元的輸出端和所述的比較放大單元的同相輸 入端相連，所述的基準(zhǔn)電壓單元和所述的比較放大單元的反相輸入端相連，比較放大單元 的輸出端和所述的控制輸出單元的控制信號輸入端相連，控制輸出單元的輸出端接到液體 采樣泵的啟動回路上。被監(jiān)測液體的流量信號由流量傳感器輸送給阻抗匹配單元，由阻抗 匹配單元將流量信號變換成電壓信號輸送給比較放大單元的同相輸入端，當(dāng)比較放大單元 的同相輸入端的電壓高于其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時，說明被監(jiān)測液體的流量已到達采樣 設(shè)定值，比較放大單元輸出高電平給控制輸出單元，控制輸出單元再輸出控制信號接通液 體采樣泵的啟動回路，液體采樣泵得電而啟動采樣。當(dāng)比較放大單元的同相輸入端的電壓 低于或等于其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時，說明被監(jiān)測液體的流量很小，可忽略不計，不用采 樣，此時比較放大單元輸出低電平給控制輸出單元，控制輸出單元切斷液體采樣泵的啟動 回路，液體采樣泵失電而停止采樣。實現(xiàn)液體采樣泵的智能自動控制，使用方便，既節(jié)約能 源又能延長采樣泵的使用壽命。作為優(yōu)選，所述的比較放大單元的同相輸入端和輸出端之間連接有磁回反饋單 元。磁回反饋單元解決了控制點臨界信號的不穩(wěn)定，避免信號臨界點對輸出控制的跳動。作為優(yōu)選，所述的阻抗匹配單元包括電阻R5、R6、電容ClO及集成運算放大器IC3， 電阻R5和電容ClO構(gòu)成并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端經(jīng)電阻R6和集成運算放大器IC3的同相輸入端相連，該并聯(lián)電路的另一端接地，集成運算放大器IC3的反相輸入端和其輸出 端相連，監(jiān)測被測液體流量的流量傳感器的輸出信號接到電阻R5和R6的并接點上。作為優(yōu)選，所述的比較放大單元為集成運算放大器IC4，所述的基準(zhǔn)電壓單元包括 電阻R7、R8、R10及可變電阻W1、穩(wěn)壓管DW，所述的阻抗匹配單元的輸出信號經(jīng)電阻R9和集 成運算放大器IC4的同相輸入端相連，所述的電源變換單元輸出的+15V電壓經(jīng)電阻R7、可 變電阻Wl和電阻R8接地，可變電阻Wl的可變端經(jīng)電阻RlO和集成運算放大器IC4的反相 輸入端相連，穩(wěn)壓管DW并聯(lián)在可變電阻Wl和電阻R8的串聯(lián)電路上，集成運算放大器IC4 的輸出端和所述的控制輸出單元的控制信號輸入端相連。基準(zhǔn)電壓單元提供一個穩(wěn)定的可 設(shè)定啟動控制點的1 3V的基準(zhǔn)電壓，通過調(diào)整可變電阻Wl可完成對采樣泵啟動控制點 的設(shè)定。作為優(yōu)選，所述的控制輸出單元包括三極管BG和繼電器J，三極管BG的基極和所 述的比較放大單元的輸出端相連，三極管BG的發(fā)射極經(jīng)電容Cll和電阻R13的并聯(lián)電路后 接地，三極管BG的集電極和繼電器J的一個驅(qū)動腳相連，繼電器J的另一個驅(qū)動腳接+15V 電壓，繼電器J的常開觸點連接在液體采樣泵的啟動回路上，繼電器J的兩個驅(qū)動腳之間連 接有發(fā)光二極管LED2和電阻R12的串聯(lián)電路?？刂瓶煽啃院?，實現(xiàn)方便，繼電器上其它的 常開觸點、常閉觸點還能和其它設(shè)備連接，可實現(xiàn)對多個設(shè)備的控制。作為優(yōu)選，所述的磁回反饋單元包括電阻Rll和可變電阻W2，電阻Rll的一端和集 成運算放大器IC4的輸出端相連，電阻Rll的另一端經(jīng)可變電阻W2和集成運算放大器IC4 的同相輸入端相連，可變電阻W2的可變端連接到電阻Rll和可變電阻W2的并接點上。通 過調(diào)整可變電阻W2來調(diào)整信號的磁回性能，從而避免信號臨界點對輸出控制的跳動。作為優(yōu)選，所述的阻抗匹配單元、比較放大單元、基準(zhǔn)電壓單元、磁回反饋單元、控 制輸出單元及電源變換單元都安裝在一塊線路板上，線路板上安裝有一個傳感信號輸入插 座、一個控制信號輸出插座和一個電源輸入插座，傳感信號輸入插座和所述的阻抗匹配單 元的輸入端相連，控制信號輸出插座和所述的控制輸出單元的輸出端相連，電源輸入插座 和所述的電源變換單元相連。電路布置整潔，接線方便，使用范圍廣。本實用新型的有益效果是當(dāng)被監(jiān)測的排放液體的排出流量達到一定量時液體采 樣泵自動啟動實施采樣，當(dāng)排出流量小于一定量時液體采樣泵自動停止采樣，從而實現(xiàn)液 體采樣泵的自動控制，使用方便，既節(jié)約能源又能延長采樣泵的使用壽命。

圖1是本實用新型的一種電路原理框圖。圖2是本實用新型中的一種電路原理圖。圖中1.阻抗匹配單元，2.比較放大單元，3.基準(zhǔn)電壓單元，4.控制輸出單元， 5.電源變換單元，6.磁回反饋單元，7.流量傳感器，8.液體采樣泵，9.傳感信號輸入插座， 10.控制信號輸出插座，11.電源輸入插座。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例1 本實施例的液體采樣泵智能控制電路，如圖1所示，包括安裝在一塊線路板上的阻抗匹配單元1、比較放大單元2、基準(zhǔn)電壓單元3、磁回反饋單元6、控制輸出單元 4及為整個液體采樣泵智能控制電路提供工作電壓的電源變換單元5，線路板上還安裝有 一個傳感信號輸入插座9、一個控制信號輸出插座10和一個電源輸入插座11，電源變換單 元5經(jīng)電源輸入插座11和供電電源相連。阻抗匹配單元1的輸入端經(jīng)傳感信號輸入插座9 和監(jiān)測被測液體流量的流量傳感器7的輸出信號相連，阻抗匹配單元1的輸出端和比較放 大單元2的同相輸入端相連，基準(zhǔn)電壓單元3和比較放大單元2的反相輸入端相連，比較放 大單元2的輸出端和控制輸出單元4的控制信號輸入端相連，控制輸出單元4的輸出端經(jīng) 控制信號輸出插座10接到液體采樣泵8的啟動回路上。磁回反饋單元6連接在比較放大 單元2的同相輸入端和輸出端之間。本實施例具體的電路圖如圖2所示。阻抗匹配單元1包括電阻R5、R6、電容ClO及 集成運算放大器IC3，電阻R5和電容ClO構(gòu)成并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端經(jīng)電阻R6和集 成運算放大器IC3的同相輸入端相連，該并聯(lián)電路的另一端接地，集成運算放大器IC3的反 相輸入端和其輸出端相連，傳感信號輸入插座9的兩個管腳分別連接到電阻R5的兩端。比 較放大單元2為集成運算放大器IC4，集成運算放大器IC3的輸出端經(jīng)電阻R9和集成運算 放大器IC4的同相輸入端相連。磁回反饋單元6包括電阻Rll和可變電阻W2，電阻Rll的 一端和集成運算放大器IC4的輸出端相連，電阻Rll的另一端經(jīng)可變電阻W2和集成運算放 大器IC4的同相輸入端相連，可變電阻W2的可變端連接到電阻Rll和可變電阻W2的并接 點上?；鶞?zhǔn)電壓單元3包括電阻R7、R8、RlO及可變電阻W1、穩(wěn)壓管DW，電源變換單元5輸 出的+15V電壓經(jīng)電阻R7、可變電阻Wl和電阻R8接地，可變電阻Wl的可變端經(jīng)電阻RlO和 集成運算放大器IC4的反相輸入端相連，穩(wěn)壓管DW并聯(lián)在可變電阻Wl和電阻R8的串聯(lián)電 路上?？刂戚敵鰡卧?包括三極管BG和繼電器J，集成運算放大器IC4的輸出端和三極管 BG的基極相連，三極管BG的發(fā)射極經(jīng)電容Cl 1和電阻R13的并聯(lián)電路后接地，三極管BG的 集電極和繼電器J的一個驅(qū)動腳相連，繼電器J的另一個驅(qū)動腳接+15V電壓，繼電器J的 常開觸點連接在液體采樣泵8的啟動回路上，繼電器J的兩個驅(qū)動腳之間連接有綠色發(fā)光 二極管LED2和電阻Rl2的串聯(lián)電路。工作原理被監(jiān)測液體4 20mA流量信號從傳感信號輸入插座輸入，通過電阻R5 變換成1 5V的電壓輸入信號輸送給集成運算放大器IC3組成的射極跟隨器電路，射極 跟隨器電路提高了輸入電阻，從而提高控制的準(zhǔn)確度。射極跟隨器電路的輸出信號輸入到 集成運算放大器IC4組成的比較放大電路的同相輸入端，當(dāng)IC4同相輸入端的電壓高于其 反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時，說明被監(jiān)測液體的流量已到達采樣設(shè)定值，IC4輸出高電平，使 三極管BG導(dǎo)通，這時繼電器J被驅(qū)動，繼電器J的常開觸點吸合，液體采樣泵的啟動回路接 通，液體采樣泵得電而啟動采樣，同時綠色發(fā)光二極管LED2點亮，指示液體采樣泵處于工 作狀態(tài)。當(dāng)IC4同相輸入端的電壓低于或等于其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時，說明被監(jiān)測液 體的流量很小，可忽略不計，不用啟動液體采樣泵采樣，此時IC4輸出低電平，三極管BG截 止，繼電器J沒有獲得驅(qū)動電壓，則繼電器J的常開觸點分離，液體采樣泵的啟動回路處于 斷路狀態(tài)，液體采樣泵失電而停止采樣，同時綠色發(fā)光二極管LED2熄滅，指示液體采樣泵 處于停止?fàn)顟B(tài)。本實施例電源變換單元輸出士 15V電壓，液體采樣泵智能控制電路采用士 15V雙 電源供電，在停止采樣狀態(tài)下，控制輸出單元中三極管BG的集電極與發(fā)射極之間處于反偏電壓狀態(tài)使三極管深度截止，從而提高了液體采樣泵停止采樣時的可靠性。 通過使用本實用新型，當(dāng)被監(jiān)測的排放液體的排出流量達到一定量時液體在采樣 泵自動啟動實施采樣，當(dāng)排出流量小于一定量時液體采樣泵自動停止采樣，從而實現(xiàn)液體 采樣泵的自動控制，使用方便，既節(jié)約能源又能延長采樣泵的使用壽命，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境 監(jiān)控、廢水檢測、污水處理等環(huán)保行業(yè)及化學(xué)分析檢測、生產(chǎn)、制造行業(yè)，也適合在實驗室的 化學(xué)分析檢測中使用。
權(quán)利要求一種液體采樣泵智能控制電路，其特征在于包括阻抗匹配單元(1)、比較放大單元(2)、基準(zhǔn)電壓單元(3)、控制輸出單元(4)及為整個液體采樣泵智能控制電路提供工作電壓的電源變換單元(5)，所述的阻抗匹配單元(1)的輸入端和監(jiān)測被測液體流量的流量傳感器(7)的輸出信號相連，阻抗匹配單元(1)的輸出端和所述的比較放大單元(2)的同相輸入端相連，所述的基準(zhǔn)電壓單元(3)和所述的比較放大單元(2)的反相輸入端相連，比較放大單元(2)的輸出端和所述的控制輸出單元(4)的控制信號輸入端相連，控制輸出單元(4)的輸出端接到液體采樣泵(8)的啟動回路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的比較放大單元 (2)的同相輸入端和輸出端之間連接有磁回反饋單元(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的阻抗匹配 單元(1)包括電阻R5、R6、電容ClO及集成運算放大器IC3，電阻R5和電容ClO構(gòu)成并聯(lián)電 路，該并聯(lián)電路的一端經(jīng)電阻R6和集成運算放大器IC3的同相輸入端相連，該并聯(lián)電路的 另一端接地，集成運算放大器IC3的反相輸入端和其輸出端相連，監(jiān)測被測液體流量的流 量傳感器(7)的輸出信號接到電阻R5和R6的并接點上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的比較放大 單元(2)為集成運算放大器IC4，所述的基準(zhǔn)電壓單元(3)包括電阻R7、R8、RlO及可變電 阻W1、穩(wěn)壓管DW，所述的阻抗匹配單元(1)的輸出信號經(jīng)電阻R9和集成運算放大器IC4的 同相輸入端相連，所述的電源變換單元(5)輸出的+15V電壓經(jīng)電阻R7、可變電阻Wl和電阻 R8接地，可變電阻Wl的可變端經(jīng)電阻RlO和集成運算放大器IC4的反相輸入端相連，穩(wěn)壓 管DW并聯(lián)在可變電阻Wl和電阻R8的串聯(lián)電路上，集成運算放大器IC4的輸出端和所述的 控制輸出單元(4)的控制信號輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的控制輸出 單元(4)包括三極管BG和繼電器J，三極管BG的基極和所述的比較放大單元(2)的輸出端 相連，三極管BG的發(fā)射極經(jīng)電容Cll和電阻R13的并聯(lián)電路后接地，三極管BG的集電極和 繼電器J的一個驅(qū)動腳相連，繼電器J的另一個驅(qū)動腳接+15V電壓，繼電器J的常開觸點 連接在液體采樣泵(8)的啟動回路上，繼電器J的兩個驅(qū)動腳之間連接有發(fā)光二極管LED2 和電阻R12的串聯(lián)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的磁回反饋單元 (6)包括電阻Rll和可變電阻W2，電阻Rll的一端和集成運算放大器IC4的輸出端相連，電 阻Rll的另一端經(jīng)可變電阻W2和集成運算放大器IC4的同相輸入端相連，可變電阻W2的 可變端連接到電阻Rll和可變電阻W2的并接點上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體采樣泵智能控制電路，其特征在于所述的阻抗匹配單元 (1)、比較放大單元(2)、基準(zhǔn)電壓單元(3)、磁回反饋單元(6)、控制輸出單元(4)及電源變 換單元(5)都安裝在一塊線路板上，線路板上安裝有一個傳感信號輸入插座(9)、一個控制 信號輸出插座(10)和一個電源輸入插座(11)，傳感信號輸入插座(9)和所述的阻抗匹配單 元(1)的輸入端相連，控制信號輸出插座(10)和所述的控制輸出單元(4)的輸出端相連，電 源輸入插座(11)和所述的電源變換單元(5 )相連。
專利摘要本實用新型涉及一種液體采樣泵智能控制電路，包括阻抗匹配單元、比較放大單元、基準(zhǔn)電壓單元、磁回反饋單元、控制輸出單元及為整個液體采樣泵智能控制電路提供工作電壓的電源變換單元，阻抗匹配單元的輸入端和監(jiān)測被測液體流量的流量傳感器的輸出信號相連，阻抗匹配單元的輸出端和比較放大單元的同相輸入端相連，基準(zhǔn)電壓單元和比較放大單元的反相輸入端相連，比較放大單元的同相輸入端和輸出端之間連接有磁回反饋單元，比較放大單元的輸出端和控制輸出單元的控制信號輸入端相連，控制輸出單元的輸出端接到液體采樣泵的啟動回路上。本實用新型根據(jù)被監(jiān)測液體的排出流量大小能自動啟停采樣泵，使用方便，既節(jié)約能源又能延長采樣泵的使用壽命。
文檔編號F04B49/06GK201723425SQ201020201190
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者沈志鴻, 程毅 申請人:嘉興市創(chuàng)源環(huán)境監(jiān)控技術(shù)有限公司