CN104614346B - 循环水药剂浓度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环水药剂浓度检测仪，包括微控制器，所述微控制器的电源端和电源模块相连，输入端和按键模块相连，输出端和LCD显示模块相连，其中，所述微控制器还有一路输入端和信号采集电路相连，所述信号采集电路的前端依次设有光电检测前置放大电路和信号处理电路；所述微控制器还有一路输出端通过光源信号发生模块和光源驱动模块相连，所述光源驱动模块和LED光源灯相连，所述微控制器根据采集到的水药剂浓度信号来驱动光源驱动模块，并控制LED光源灯的强度、发射的周期或信号补偿。本发明提供的循环水药剂浓度检测仪，能够循环实时检测水溶液中的药剂浓度，集成度高，工作稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流反馈电路，尤其涉及一种循环水药剂浓度检测仪。
背景技术
现有水药剂浓度检测仪一般都是整合型的仪表，包括药剂浓度仪表、PH仪表、 ORP仪表、电导率仪表和在线腐蚀率仪表，但这些仪表整合在一起成本昻贵，一般 用户无法接受，在国内属于垄断性行业。此外，国内也有一些企业采用二次传输仪 表进行水药剂浓度，存在无法标定系数、无法实时显示数据，不能设定/显示特定参 数的问题。因此，有必要提供一种循环水药剂浓度检测仪，提高仪表集成度和工作 稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种循环水药剂浓度检测仪，能够循环实时检测水溶液中的药剂浓度，集成度高，工作稳定可靠，确保仪表死机自动恢复。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种循环水药剂浓度检测仪，包括微控制器，所述微控制器的电源端和电源模块相连，输入端和按键模块相 连，输出端和LCD显示模块相连，其中，所述微控制器还有一路输入端和信号采集 电路相连，所述信号采集电路的前端依次设有光电检测前置放大电路和信号处理电 路；所述微控制器还有一路输出端通过光源信号发生模块和光源驱动模块相连，所 述光源驱动模块和LED光源灯相连，所述微控制器根据采集到的水药剂浓度信号来 驱动光源驱动模块，并控制LED光源灯的强度、发射的周期或信号补偿。
上述的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述LED光源灯发出的光源经前置滤光 片照射到玻璃器皿水溶液中的示踪因子后，经过后置滤光片射出，所述光电检测前 置放大电路接收后置滤光片射出的光源信号并转换成电信号。
上述的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述信号处理电路对来自光电检测前置 放大电路的电信号进行滤波处理、放大处理和调制解调处理，并转化为直流数字信 号传输给信号采集电路。
上述的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述电源模块为恒流源电路，所述恒流 源电路和可调三端稳压器LM317相连构成控制LED光源灯的电流电路。
上述的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述光电检测前置放大电路为高精度运 算放大器。
上述的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述微控制器通过外设驱动模块和外部 设备相连。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的循环水药剂浓度检测仪，采用信号采集电路检测光源强度，所述微控制器根据采集到的水药剂浓度信号直接驱动光源驱动模块，从而能够循环实时检测水溶液中的药剂浓度，集成度高，工作 稳定可靠，利用内置看门狗即可确保仪表死机自动恢复。
附图说明
图1为本发明循环水药剂浓度检测仪电路方框示意图。
图中：
1微控制器 2电源模块 3按键模块
4LCD显示模块 5外设驱动模块 6信号采集电路
7信号处理电路 8光电检测前置放大电路 9光源信号发生模块
10光源驱动模块 11LED光源灯 12前置滤光片
13后置滤光片 14玻璃器皿
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明循环水药剂浓度检测仪电路方框示意图。
请参见图1，本发明提供的循环水药剂浓度检测仪包括微控制器1，所述微控制 器1的电源端和电源模块2相连，输入端和按键模块3相连，输出端和LCD显示模 块4相连，其中，所述微控制器1还有一路输入端和信号采集电路6相连，所述信 号采集电路6的前端依次设有光电检测前置放大电路8和信号处理电路7；所述微控 制器1还有一路输出端通过光源信号发生模块9和光源驱动模块10相连，所述光源 驱动模块10和LED光源灯11相连，所述微控制器1根据采集到的水药剂浓度信号 来驱动光源驱动模块10，并控制LED光源灯11的强度、发射的周期或信号补偿。所 述微控制器1可通过外设驱动模块5和外部设备相连。
本发明提供的循环水药剂浓度检测仪，其中，所述LED光源灯11发出的光源经 前置滤光片12照射到玻璃器皿14水溶液中的示踪因子后，经过后置滤光片13射出， 所述光电检测前置放大电路8接收后置滤光片13射出的光源信号并转换成电信号。 所述信号处理电路7对来自光电检测前置放大电路8的电信号进行滤波处理、放大 处理和调制解调处理，并转化为直流数字信号传输给信号采集电路6。
为了保证主控系统的稳定性，需要可靠的电源为仪表供电。仪表需要±12V、5V、3.3V、直流电，由分析可知，仪表工作电压为单相（220±20）V，频率为（50±0.5） HZ。因此，电源模块2需要将交流电转换成±12V的直流电，再将12V的直流电转换 成5V、3.3V的直流电。由于外部电源的不稳定会引起光源光强和光谱波动，电源模 块2优选采用恒流源电路供电，并采用可调三端稳压器LM317构成控制光源电流电 路。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率 和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317内置有过载保护、安全区保护等多种 保护电路。输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压 器高得多的纹波抑制比。光电检测前置放大电路8是与探测器直接相连的器件，其 作用是把光电信号放大，其放大倍数，温度参数和输入电流漂移等都会对测量产生 较大的影响。因此，光电检测前置放大电路8优选高精度运算放大器，具有输入偏 置电流小、失调小、增益高、共摸抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定等优点。
本发明提供的循环水药剂浓度检测仪工作过程如下：检测时，LED光源灯11发 出特定波长的光源，照射玻璃器皿14水溶液中的示踪因子，示踪因子由LED光源灯 11照射后，产生特定波长的光源。产生的光源由光电检测前置放大电路8接收并转 换成电信号。产生的电信号被信号处理电路7接收并进行滤波处理、放大处理和调 制解调处理，转化为直流数字信号。直流数字信号由信号采集电路6进行AD采集处 理并转换成二进制信号。二进制信号传输给微控制器1，微控制器1根据二进制信号 的数据并转换成药剂浓度、温度、4-20Ma模拟量信号，显示在LCD显示模块4上。 并且根据二进制信号来驱动光源信号发生模块9，并控制光源的强度、发射的周期或 信号补偿。
此外，用户可通过按键模块3更改参数或重新标定系数。根据数据反馈，光源的强度与药剂的浓度产生稳定的线性关系。水溶液中的示踪因子越多，产生特定波 长光源的强度越强。说明水溶液中的示踪因子越多，从而推断水溶液中的药剂浓度 越高。
综上所述，本发明提供的循环水药剂浓度检测仪，采用信号采集电路6检测光源强度，所述微控制器1根据采集到的水药剂浓度信号直接驱动光源驱动模块10，从而能够循环实时检测水溶液中的药剂浓度，集成度高，工作稳定可靠，利用内置看门狗即可确保仪表死机自动恢复。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发 明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种循环水药剂浓度检测仪，包括微控制器（1），所述微控制器（1）的电源端和电源模块（2）相连，输入端和按键模块（3）相连，输出端和LCD显示模块（4）相连，其特征在于，所述微控制器（1）还有一路输入端和信号采集电路（6）相连，所述信号采集电路（6）的前端依次设有光电检测前置放大电路（8）和信号处理电路（7）；所述微控制器（1）还有一路输出端通过光源信号发生模块（9）和光源驱动模块（10）相连，所述光源驱动模块（10）和LED光源灯（11）相连，所述微控制器（1）根据采集到的水药剂浓度信号来驱动光源驱动模块（10），并控制 LED光源灯（11）的强度、发射的周期或信号补偿；内置看门狗确保仪表死机自动恢复。
2.如权利要求1所述的循环水药剂浓度检测仪，其特征在于，所述LED光源灯（11）发出的光源经前置滤光片（12）照射到玻璃器皿（14）水溶液中的示踪因子后，经过后置滤光片（13）射出，所述光电检测前置放大电路（8）接收后置滤光片（13）射出的光源信号并转换成电信号。
3.如权利要求1所述的循环水药剂浓度检测仪，其特征在于，所述信号处理电路（7）对来自光电检测前置放大电路（8）的电信号进行滤波处理、放大处理和调制解调处理，并转化为直流数字信号传输给信号采集电路（6）。
4.如权利要求1所述的循环水药剂浓度检测仪，其特征在于，所述电源模块（2）为恒流源电路，所述恒流源电路和可调三端稳压器LM317相连构成控制LED光源灯（11）的电流电路。
5.如权利要求1所述的循环水药剂浓度检测仪，其特征在于，所述光电检测前置放大电路（8）为高精度运算放大器。
6.如权利要求1～5任一项所述的循环水药剂浓度检测仪，其特征在于，所述微控制器（1）通过外设驱动模块（5）和外部设备相连。
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