專利名稱：一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置的制作方法
一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及水族養(yǎng)殖領(lǐng)域的一種外置過濾桶的檢測裝置。
背景技術(shù)：
第2006200548623號中國專利申請公開一種水族養(yǎng)殖領(lǐng)域的外置 過濾桶，在過濾桶內(nèi)部加裝有污染檢測裝置，當(dāng)桶內(nèi)過濾棉污染達(dá)到一定程度 時，會發(fā)出報警信號，提醒用戶注意清洗。該技術(shù)簡單實用，但在實際使用中 發(fā)現(xiàn)該監(jiān)測裝置存在穩(wěn)定性和可靠性差的問題，出廠時能正常工作的檢測裝 置，連續(xù)工作一段時間后會出現(xiàn)檢測靈敏度異常并誤報警的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是公開一種使檢測靈敏度保持穩(wěn)定的檢測裝置。
經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，檢測裝置誤報警的問題，是檢測裝置重要部件發(fā)光管由于 長期工作出現(xiàn)光衰，即長時間工作后發(fā)光強(qiáng)度比剛出廠時明顯下降，導(dǎo)致在過 濾棉污染程度不大時檢測信號也異常下降，誤以為是污染過大而出現(xiàn)誤報警。
本發(fā)明的檢測裝置對此進(jìn)行改進(jìn)，它包括發(fā)光管、檢測用光敏元件、檢測 電路和報警電路，其特征在于所述檢測裝置還包括有用于對發(fā)光管光衰現(xiàn)象進(jìn) 行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償電路。所述補(bǔ)償電路主要包括一只用于直接檢測發(fā)光管發(fā)光強(qiáng)度 的補(bǔ)償用光敏元件，其輸出作為參考信號連接到檢測電路的比較信號輸入端。
本發(fā)明設(shè)置有補(bǔ)償光敏元件用于直接檢測發(fā)光管的發(fā)光強(qiáng)度，并作為參考 電壓信號輸入到檢測電路的比較信號輸入端，與用于檢測過濾棉污染程度的原 有的檢測用光敏元件的電壓信號進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)光管出現(xiàn)光衰時，由于檢測用 光敏元件和補(bǔ)償用光敏元件的光感應(yīng)信號同步下降，補(bǔ)償用光敏元件的輸出信 號可以對檢測用光敏元件由于發(fā)光管光衰造成的檢測信號下降進(jìn)行補(bǔ)償，所以 消除了發(fā)光管光衰的影響，避免誤報警，使檢測裝置工作更穩(wěn)定和更可靠。
現(xiàn)有技術(shù)和上述改進(jìn)方案還存在這樣的不足由于檢測電路對污染程度的 判定是通過兩個具體電壓數(shù)值進(jìn)行比較，所以不單發(fā)光管和光敏管的元件參數(shù)發(fā)生變化時會影響檢測結(jié)果，而兩者的安裝角度發(fā)生變化和元件表面受到污染 也都會影響到檢測結(jié)果，造成檢測異常。所以，進(jìn)一步改進(jìn)，檢測裝置的檢測
電路由單片機(jī)MCU構(gòu)成，檢測用光敏元件和補(bǔ)償用光敏元件的輸出信號分別連 接到單片機(jī)的兩個帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能的輸入端，單片機(jī)根據(jù)每次啟動工作后兩 個輸入端輸入電壓的電壓差的變化程度來進(jìn)行污染檢測。當(dāng)電壓差的變化程度 超過設(shè)定值，便啟動報警電路。采用這樣的技術(shù)方案，檢測結(jié)果只與每次啟動 工作后兩個輸入電壓的變化程度有關(guān)，而與具體的電壓數(shù)值無關(guān)，所以也就與 發(fā)光管和光敏管的參數(shù)，及其安裝變化和表面是否受污染都基本無關(guān)。這進(jìn)一 步提高檢測的穩(wěn)定性，并可在生產(chǎn)時忽略元件離散性的影響，提高生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明一個實施例的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明另一實施例的電路原理圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
圖1中，LED1是發(fā)光二極管，檢測用光敏元件Gl和補(bǔ)償用光敏元件G2 采用光敏管，也可采用光敏電阻等其他光敏元件，Gl的輸出信號通過W1進(jìn)行 調(diào)整后連接到由電壓比較器IC1組成的檢測電路的信號輸入端V+， G2構(gòu)成補(bǔ)
償電路，其輸出信號連接到檢測電路的比較輸入端v-。
發(fā)光管LED1、檢測用光敏管G1在過濾桶中按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行安裝，LED1 發(fā)出的光，照射到過濾桶中的過濾棉上，反射和散射回來(或穿透)的光線被 檢測用光敏管G1所檢測，所以G1的信號隨著過濾棉的污染程度而變化。新增 加的補(bǔ)償用光敏管G2靠近安裝在LED1旁邊，只直接檢測LED1的光線，而與 過濾棉無關(guān)。調(diào)整W1和R2，使得當(dāng)過濾棉干凈時，反射和散射的光線較強(qiáng)， 檢測光敏管G1信號較強(qiáng)，V+大于V-， IC1輸出高電平，報警電路LED2和蜂鳴 器B不動作，當(dāng)過濾棉污染達(dá)到一定程度時，反射和散射光線較弱，檢測光敏 管G1信號變小，當(dāng)V+小于V-時，IC1輸出低電平，LED2發(fā)光，蜂鳴器B報警提醒用戶過濾棉污染嚴(yán)重，需要清洗。
當(dāng)發(fā)光管LED1由于長時間工作出現(xiàn)光衰，發(fā)光強(qiáng)度下降時，因為檢測用 光敏管Gl和補(bǔ)償用光敏管G2的感應(yīng)信號同步下降，光敏管G2起到補(bǔ)償作用， 所以消除了發(fā)光管LED1光衰的影響，使工作更穩(wěn)定和更可靠。
圖2中，采用單片機(jī)MCU來構(gòu)成檢測電路，(省略濾波、復(fù)位等外圍電路), 檢測用光敏管Gl和補(bǔ)償用光敏管G2的輸出信號分別輸入到兩個模/數(shù)輸入端 口 Al和A2，由MCU對信號進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換得到輸入的信號值VI和V2，其中VI 為檢測輸入信號，V2為補(bǔ)償輸入信號，設(shè)置W1和R2使得V1大于V2。
在通電開機(jī)時，MCU復(fù)位后啟動工作，這時MCU檢測Al和A2輸入的初始 值VI和V2，將VI的初始值定為最大值VM，并得出初始電壓差A(yù)V0二VM-V2。 隨著過濾桶的工作，過濾棉污染變大，導(dǎo)致G1的信號變小，Vl逐漸下降，VI 與V2的當(dāng)前電壓差A(yù)V =V1-V2也在變小，當(dāng)前電壓差A(yù)V與初始電壓差A(yù)VO 的變化比值為ri， i!二AV/AVO，變化比值il實質(zhì)意義為當(dāng)前狀態(tài)與初始狀態(tài) 的比較值，n越小說明狀態(tài)變化越大，也就是過濾棉受污染程度越大。設(shè)定某 一具體數(shù)值nO，如50%，使得當(dāng)變化比值il小于r!O時，也即過濾棉污染程度 達(dá)到設(shè)定程度，MCU便發(fā)出報警信號，提醒用戶注意清洗。采用這樣的技術(shù)方 案，檢測電路是根據(jù)每次啟動工作后VI和V2電壓差的變化程度來判定污染程 度，而與V1、 V2的具體數(shù)值無關(guān)，所以也就可以忽略發(fā)光管LED1、光敏管G1、 G2的產(chǎn)品參數(shù)的變化，以及元件的安裝角度和表面污染的影響，既進(jìn)一步提高 檢測的穩(wěn)定性，也有利于工業(yè)化生產(chǎn)時提高生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1、一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置，包括發(fā)光管、檢測用光敏元件、檢測電路和報警電路，其特征在于所述檢測裝置還包括有用于對發(fā)光管光衰現(xiàn)象進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置，其特征在于所述補(bǔ)償電路主要包括一只用于直接檢測發(fā)光管發(fā)光強(qiáng)度的補(bǔ)償用光敏元件，其輸出作為參考信號連接到檢測電路的比較信號輸入端。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置，其特征在于檢測電路主要由單片機(jī)MCU構(gòu)成，檢測用光敏元件和補(bǔ)償用光敏元件的輸出信號分別連接到單片機(jī)的兩個帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能的輸入端，單片機(jī)根據(jù)每次啟動工作后兩個輸入端輸入電壓的電壓差的變化程度來進(jìn)行污染檢測。
全文摘要
一種水族箱外置過濾桶的污染檢測裝置，包括發(fā)光管、檢測用光敏元件、檢測電路和報警電路，其特征在于所述檢測裝置還包括有用于對發(fā)光管光衰現(xiàn)象進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償電路。本發(fā)明的意義在于當(dāng)發(fā)光管出現(xiàn)光衰時，補(bǔ)償電路的補(bǔ)償信號對檢測用光敏管的檢測信號由于發(fā)光管光衰而造成的變化進(jìn)行補(bǔ)償，所以消除了發(fā)光管光衰的影響，使外置過濾桶監(jiān)測裝置的檢測工作更穩(wěn)定和更可靠。
文檔編號G01N21/47GK101629902SQ200910164868
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月20日
發(fā)明者徐志強(qiáng), 王丹琳 申請人:王丹琳