发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺点,提供一种全自动SDI污泥密度指数测试仪。
本发明的技术方案是将原水经球阀和压力调节阀调节给水压力为30psi,经0.45μm微滤膜过滤,流入电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器),并借助其表盘上四个光敏操作键选择脉冲当量为每200个脉冲/升水,即此时,每流过电磁流量变送器1升原水就输出200个电脉冲,其电脉冲信号或电磁流量变送器输出端上的4-20mA模拟量信号送入单片机,单片机每隔5分钟采集一次脉冲信号,15分钟循环一次,记录在30psi给水压力下、0.45μm微滤膜过滤500ml原水所需要的时间,并存入片内RAM,计算出SDI,送入显示器显示;其SDI测试仪包括球阀、压力调节阀、压力表、排气阀、0.45μm微滤膜,其特征在于:还包括连通其过滤膜出口的电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)、连接其电磁流量变送器电脉冲输出端的微计算机单片机、连接其单片机人机对话口的键盘、连接其单片机数据输出口的显示器和连接其单片机口的“看门狗电路-WATCHDOG”。
在相同的30psi给水压力下,用0.45μm微滤膜过滤一定量原水所需要的时间是不同的,即发送200个脉冲的时间越长,SDI指数越高;反之,SDI指数越低。
本发明的有益效果是能为水处理行业提供全自动化的SDI指数测量仪,可省时省力完成污水的SDI测量,促进再生水的广泛广利用,节约水资源。
具体实施方式
参照图1可知本发明测试仪的一具体结构,包括球阀、压力调节阀、压力表、排气阀、0.45μm微滤膜,其特征在于:还包括连通其过滤膜出口的电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)U1、通过电阻R1与R2连接其电磁流量变送器电脉冲输出端的微计算机单片机U2、连接其单片机人机对话口的键盘U3、连接其单片机数据输出口P1的显示器U4和连接其单片机口的看门狗电路-WATCHDOG U5。
U1选用SIEMENS公司的7ME5033型电磁流量变送器(内置电磁流量传感器)。
U2选用ATMEL公司的MCS-51系列单片机89C52。
U3选用翻按钮DOWN、翻按钮UP和开始按钮START的三按钮键盘。
U4选用OCMJ公司的128×64液晶点阵模块显示屏显示器。
U5选用IMP831L看门狗电路。
参照图2与图3可知U2口P2.7(A15)25脚连接翻按钮DOWN,P2.6(A14)24脚连接液晶显示翻按钮UP,P2.5(A13)23脚连接开始按钮START。
U2口P0.7、输入口INT、复位RST和地GND连接看门狗电路IMP831L。
U2口P1.5脚1、P1.6脚2、P1.7脚3、P1.4脚44、P1.3脚43、P1.2脚42、P1.1脚41、P1.0脚40、P2.2、P2.1、P2.0与P2.30连接U4。
上述电磁流量变送器输出端的电脉冲信号Vo=12V,经12K电阻R1和R2分压为5V,接到89C52单片机的输入INT1管脚上。
U2VCC电源38脚与EANPP29脚接+5v。
其键盘U3为开始按钮START、液晶显示页上翻按钮UP和液晶显示页下翻按钮DOWN,其引线分别接CPU89C52的P2.5、P2.6、P2.7,即分别接25、24和23脚,还分别通过3只1K上拉电阻R10、R17与R18接+5V(图3)。当按钮均未按下时,P2.5、P2.6、P2.7均为高电平;当任何一个按钮按下后,对应的单片机口为低电平。
看门狗电路IMP831L的人工复位MR脚1接一只手动复位按钮并通过一只二极管D1接看门狗电路输出WD(WATCHDOG)O脚8,电源VCC脚2接+5V,地GND脚3接地,接89C52CPU的地GND,输出PFO脚5接U2的输入INT脚1,看门狗输入WDI脚6接U2的输出PO.7脚,复位RESET脚接CPU的RST脚。
看门狗电路为一独立于U2之外的单稳部件,可用单稳电路或用自带脉冲源的计数器构成。U2正常工作时每隔一段时间就输出一个脉冲,将单稳系统触发到暂稳态,当暂稳态的持续时间设计得比U2的触发时间长时,单稳态系统就不能回到稳态。利用它返回稳态时输出的信号作为复位信号,便可使U2退出死循环。
在1.6S内未检测到U2送来的WDI信号,IMP831内部定时器将使看门狗输出WDO脚处于低电平状态。该脚能过MR引脚使RESET输出高电平,并复位单片机。
如果将WDI悬空或连接到一个三态电路,看门狗的功能则被禁止,即被清0且如果将WDI悬空或连接到一个三态电路,看门狗的功能则被禁止,即被清0且不计数。如果产生复位信号,看门狗定时器也会被禁止。当复位信号无效且WDI输入检测到短至50ns的高电平或低电平跳变时,看门狗定时器将开始1.6s的计数。WDI端的跳变会复位看门狗定时器并启动一次新的计数周期。
OCMJ公司的128×64液晶点阵模块显示屏可直接与八位微处理器相连,可直接进行行、列驱动。这样不但能显示数字信息(可显示30组90个数据,分30页显示),而且能显示中文信息,界面友好,增强了人机对话的功能。
其模块显示屏的1、2、3脚接+5V与电源地,4、5、6脚分别接U2的P20、P21与P22,7、8、9、10与11脚分别接U2的44、43、42、41与40脚,12、13与14脚分别接U2的1、2与3,15脚接U2的P23,16脚悬空,17与18脚接一个10K可变电阻R3。
本发明的主程序流程:打开设备电源开关,单片系统首先进行初始化,初始化完成、系统一切正常以后,进入准备工作的等待状态,如果所有外部条件都准备好,启动start键,系统开始对流量进行累加,累加到500毫升后,记录所用时间,15分钟后,再次记录累加到500毫升所需时间,然后通过系统计算得出SDI值,送至液晶屏进行显示,此时可以通过上下键查询以前存储的数值,如不查询则回到流程前段,等待新一次的开始。