CN103529185A - 一种智能型多参数在线水质分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开智能型多参数在线水质分析仪，其包括水质分析仪、若干水质分析传感器，所述水质分析仪内设有计算机芯片，该计算机内芯片内设置有若干处理软件，所述水质分析传感器监控检测水质，并将得到的结果以数字信号的方式传输到所述的水质分析仪，该结果通过所述水质分析仪的处理软件运算，并通过所述水质分析仪设有显示屏显示。本发明的水质分析仪可同时接入最多4个传感器，采购成本可以降低30~50%，安装成本至少降低50%，计算精度可提高到百万分之一。

Description

一种智能型多参数在线水质分析仪

技术领域

本发明涉及一种水质分析仪，更确切地说一种智能型多参数在线水质分析仪。

背景技术

在线水质分析仪器属于物理化学和电子信息技术相结合的领域，包括水质的pH值、氧化还原电位值ORP、电导率、溶解氧、余氯、浊度、离子浓度、悬浮物浓度等指标的在线分析测量。在我国由于行业起步较晚，在线测量仪表多采用8位的89C51或者16位的MSP430型单片机芯片，只能采用汇编语言来编程，受芯片处理能力和数据存贮空间限制，目前的在线水质分析仪器都是由一个输出原始模拟信号的物理或化学感测传感器，加上一台将原始信号转换为测量值的仪表组成，一台仪表只能接受一个传感器的信号，只能测量一种参数，在水质监测过程中，象离子浓度等指标的测量，传感器的原始信号强度与浓度的对数呈线性，单片芯片与汇编语言下，只能分段模拟信号，信号处理的误差很大。如果一个监测系统需要同时监测几个点或者几个指标时，需要安装多台仪表，另外还要为仪表配备专门的信号处理模块才能组成一个测量系统，大大增加了测量系统的建设成本和维护成本。模拟信号容易受到干扰不能远传，因此，仪表与传感器的距离通常不能超过30米。传统仪表由于没有USB接口，如果没有和上位机网络相连是无法导出历史数据的。目前，国外几家知名在线水质分析仪器厂商也开始推出了多参数的在线水质分析仪，但是需要安装好好传感器后在仪表上人工检索到信号并进行相关设置，不能自动识别传感器类型，也不能自动识别和消除干扰信号，而且没有数据存贮记录功能，不能在仪表上直接查看实时曲线和历史曲线，给用户在安装使用过程中增加了很多的困难。

发明内容

由于现有技术的上述问题，本发明提出智能型多参数在线水质分析仪，其可以有效解决现有技术的上述问题。

本发明采用以下技术方案：

智能型多参数在线水质分析仪，其包括水质分析仪、若干水质分析传感器，所述水质分析仪内设有计算机芯片，该计算机内芯片内设置有若干处理软件，所述水质分析传感器监控检测水质，并将得到的结果以数字信号的方式传输到所述的水质分析仪，该结果通过所述水质分析仪的运算，并通过所述水质分析仪设有显示屏显示。

所述水质分析仪的计算机芯片通过四通道RS-485接口连接所述水质分析传感器，且任意通道中均提供所述传感器独立的12VDC电源。

所述传感器为pH传感器、ORP传感器、余氯传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、悬浮物浓度传感器、离子浓度传感器、液位传感器、流量传感器中任意一种。

所述计算机芯片为32位计算机芯片。

所述水质分析仪还包括USB接口，通过该USB接口连接U盘。

所述水质分析仪设有若干操作按钮，通过该操作按钮可以调控设置所述水质分析仪。

本发明具有以下优点：

（1）一台智能型多参数在线水质分析仪同时接入最多4个传感器，相比之前的单参数在线水质分析仪，一次性采购成本可以降低30~50%，安装成本至少降低50%，运行维护成本也可以相应减少，在一些水质指标（如离子浓度）监测中，计算精度可由10%提高到百万分之一。

（2）自动识别传感器并调用相应数据处理程序，使用户在使用时更加方便，不再像以前的仪表一样需要专业技术人员才能操作。

（3）仪表与传感器之间距离可增加到200米以上。

（4）数据存贮功能和USB接口，在一些不具备系统联网条件但是又需要采集数据的工况条件下可以轻松导出测量的数据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式，详细描述本发明。应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请的权利要求书所限定的范围。

如图1所示，其为本发明的智能型多参数在线水质分析仪，智能型多参数在线水质分析仪，其包括水质分析仪1、若干水质分析传感器5，所述水质分析仪1内设有计算机芯片，该计算机内芯片内设置有若干处理软件，所述水质分析传感器5监控检测水质，并将得到的结果以数字信号的方式传输到所述的水质分析仪1，该结果通过所述水质分析仪的软件运算，并通过所述水质分析仪1设有显示屏3显示。所述水质分析仪的计算机芯片通过四通道RS-485接口4连接所述水质分析传感器5，且任意通道中均提供所述传感器5独立的12VDC电源，所述传感器为pH传感器、ORP传感器、余氯传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、悬浮物浓度传感器、离子浓度传感器、液位传感器、流量传感器中任意一种。所述计算机芯片为32位计算机芯片。所述水质分析仪1还包括一USB接口2，通过该USB接口2连接U盘，将其内的数据传送到U盘内。所述水质分析仪设有若干操作按钮6，

通过操作按钮6可以调控设置所述水质分析仪1。

将传感器与在线水质分析仪之间的信号传输改为数字信号通讯，采用32位的计算机芯片，采用C语言编程，编写了包括pH,、ORP、余氯、电导率、溶解氧、浊度、悬浮物浓度、离子浓度、液位、流量等十余种在线水质分析参数信号处理软件，将水质分析仪接收到的数字信号，进行D/D信号处理，转换为对应的测量数据，4个通道均独立可调取相应运算程序，并编制一套包含身份识别代码的水质分析传感器与水质分析仪之间的通讯协议，实现仪表自动识别传感器，各通道均给传感器提供12V直流电源，并能独立处理输入的传感器信号，通过软件程序来根据接入的传感器数量自动在仪表屏幕上分行同时显各个参数，并实现数据的记录保存并转化成相应实时和历史曲线，通过计算机硬件和软件设计，在仪表上设了一个USB接口，以便于将仪表记录的历史曲线复制出到其他存贮装置。

一台智能型多参数在线水质分析仪同时接入最多4个传感器，相比之前的的单参数在线水质分析仪，一次性采购成本可以降低30~50%，安装成本至少降低50%，运行维护成本也可以相应减少。在一些水质指标（如离子浓度）监测中，计算精度可由10%提高到百万分之一。自动识别传感器并调用相应数据处理程序，使用户在使用时更加方便，不再象以前的仪表一样需要专业技术人员才能操作。传统水质分析仪与水质分析传感器之间距离超过30米就需要加信号放大模块，本发明则可以使该距离增加到200米以上。数据存贮功能和USB接口，在一些不具备系统联网条件但是又需要采集数据的工况条件下可以轻松导出测量的数据。

实施例1

智能型多参数在线水质分析仪同时测量pH/电导率/溶氧/浊度/温度五个参数

在地表水的监测中，通常需要测量pH/电导率/溶氧/浊度/温度五个指标，采用一台智能型多参数在线水质分析仪，接入一个数字型在线pH传感器，一个数字型在线电导率/温度传感器，一个数字型在线溶氧传感器，一个数字型在线浊度传感器，分析仪在四个通道中均给传感器提供一个隔离的12VDC电源，水质分析传感器开始工作并给水质分析仪上传数字信号，水质分析仪通过和水质传感器之间的通讯指令识别并接收水质传感器的数字信号，然后按照针对该信号类型的数据运算程序，将接收到的数据进行运算并将运算结果显示到显示屏上。

Claims (6)

1.智能型多参数在线水质分析仪，其特征在于，其包括水质分析仪、若干水质分析传感器，所述水质分析仪内设有计算机芯片，该计算机内芯片内设置有若干处理软件，所述水质分析传感器监控检测水质，并将得到的结果以数字信号的方式传输到所述的水质分析仪，该结果通过所述水质分析仪的处理软件运算，并通过所述水质分析仪设有显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的智能多参数在线水质分析仪，其特征在于，所述水质分析仪的计算机芯片通过四通道RS-485接口连接所述水质分析传感器，且任意通道中均提供所述传感器独立的12VDC电源。

3.根据权利要求2所述的智能型多参数在线水质分析仪，其特征在于，所述传感器为pH传感器、ORP传感器、余氯传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、悬浮物浓度传感器、离子浓度传感器、液位传感器、流量传感器中任意一种。

4.根据权利要求1所述的智能多参数在线水质分析仪，其特征在于，所述计算机芯片为32位计算机芯片。

5.根据权利要求1所述的智能型多参数在线水质分析仪，其特征在于，所述水质分析仪还包括USB接口，通过该USB接口连接U盘。

6.根据权利要求1所述的智能型多参数在线水质分析仪，其特征在于，所述水质分析仪设有若干操作按钮，通过该操作按钮可以调控设置所述水质分析仪。

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