CN104881054A - 一种淡碱浓度检测及监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淡碱浓度检测及监控系统，包含轧碱槽、电磁阀，其特征在于：在所述轧碱槽上设有微控制器模块，以及与其连接的电磁浓度传感器、显示模块、报警模块、电机和电源模块，所述电机与电磁阀连接，所述微控制器模块包含对比单元和控制单元；所述电源模块为微控制器模块、电磁浓度传感器、显示模块、报警模块和电机提供所需电能，本发明采用了一种非接触式电导率传感器测量碱液的浓度，实现了对淡碱溶液浓度测量与控制的自动化。

Description

一种淡碱浓度检测及监控系统

技术领域

本发明涉及一种自动检测系统，尤其涉及一种淡碱浓度检测及监控系统，属于自动监控领域。

背景技术

随着工业化进程的不断加快和人口的持续增长，织物的前处理质量直接影响后道工序(染色、印花、后整理等)的产品质量。欧美一些国家、日本的印染技术位于世界前列，例如欧洲的布鲁格曼和日本的东海染工。经过多年的发展，国产染整装备在“硬件”上和进口装备的差距正在逐步缩小，基本能够满足生产的需要，其差距主要表现在“软件”上。进口装备的自动化程度很高，工艺参数一般都能实现在线自动监控，工艺稳定、重现性好，生产用工少，加工质量有保证。随着市场需求的变化和竞争的加剧，对加工质量要求越来越高，量少但重复需求的订单越来越多，对工艺参数的精准控制和工艺重现要求越来越迫切。因此，自动在线测控系统能精确测量并稳定控制淡碱溶液浓度，对满足工艺要求、保证加工质量具有重要意义。

例如申请号为“201110387719.1”的一种浓碱碱液浓度在线检测方法，它包括以下步骤：可编程控制器读取安装在检测槽中的压力检测装置输出的配碱液的压力信号、密度检测装置输出的配碱液的密度信号以及全浸式传感器输出的配碱液的压力信号；可编程控制器将读取的全部信号进行异步多传感器信号融合，然后将融合后的浓度信号转换为控制信号输出给所述的浓碱控制调节阀和水控制调节阀控制其开度并且输出控制信号给自循环泵和变频自吸过滤泵以控制其流量使循环碱液的浓度与设定浓度相同。

又如申请号为“201110106356.X”的一种碱浓度自动检控装置，包括调节仓、控制器、浓度检测仪、流量仪、调节管道、调节阀和泵，调节仓设有浓碱入口、淡碱入口、过滤液入口、清水入口和碱液出口，浓碱入口、淡碱入口、过滤液入口、清水入口和碱液出口上均设有调节阀，调节仓内设有浓度检测仪，浓度检测仪与控制器电连接，控制器与调节阀电连接，浓碱入口还设有流量仪，碱液出口连接泵，流量仪与控制器连接，所有液体流动的媒介为调节管道。该发明通过传感器检测碱液浓度，通过控制器对调节仓内的碱浓度进行处理，而且，流量仪与浓度检测仪相互配合，在控制器的调节下很好的控制调节仓中碱液的浓度的高低，碱液浓度准确率明显上升，工人操作方便，危险性小，方便、快捷、安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种淡碱浓度检测及监控系统，能够实现对轧碱槽中碱液的浓度实时监控和控制。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

    一种淡碱浓度检测及监控系统，包含轧碱槽、电磁阀，在所述轧碱槽上设有微控制器模块，以及与其连接的电磁浓度传感器、显示模块、报警模块、电机和电源模块，所述电机与电磁阀连接，所述微控制器模块包含对比单元和控制单元；所述电源模块为微控制器模块、电磁浓度传感器、显示模块、报警模块和电机提供所需电能；

    其中，电磁浓度传感器，用于实时检测轧碱槽中碱液的浓度；

    对比单元，用于根据电磁浓度传感器检测碱液的浓度与正常阈值进行对比，若不在正常阈值范围内，则发送信号至控制单元；

    控制单元，用于根据接收的对比单元发送的信号控制报警模块发出警报，同时通过电机控制电磁阀直至轧碱槽中碱液的浓度达到正常阈值范围；

显示模块，用于实时显示轧碱槽中碱液的浓度。

作为本发明一种淡碱浓度检测及监控系统的进一步优选方案，所述电磁浓度传感器采用非接触式电磁浓度传感器。

    作为本发明一种淡碱浓度检测及监控系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

    作为本发明一种淡碱浓度检测及监控系统的而进一步优选方案，所述显示模块为LCD显示屏。

    作为本发明一种淡碱浓度检测及监控系统的进一步优选方案，所述报警模块采用声光报警器。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明结构简单、易于实现、测量精度高；

2、本发明采用了一种非接触式电导率传感器测量碱液的浓度，实现了对淡碱溶液浓度测量与控制的自动化；

3、本发明测量浓度的传感器采用非接触式电磁传感器，实现电解质与传感器检测线圈完全非接触，通过测量电解质溶液的电导率值来间接测定离子浓度，解决了普通传感器的电极易被烧碱溶液腐蚀以及由此而引起的干扰等问题，提高了测量精度，延长了传感器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

    如图1所示，一种淡碱浓度检测及监控系统，包含轧碱槽、电磁阀，在所述轧碱槽上设有微控制器模块，以及与其连接的电磁浓度传感器、显示模块、报警模块、电机和电源模块，所述电机与电磁阀连接，所述微控制器模块包含对比单元和控制单元；所述电源模块为微控制器模块、电磁浓度传感器、显示模块、报警模块和电机提供所需电能；

    其中，电磁浓度传感器，用于实时检测轧碱槽中碱液的浓度；

    对比单元，用于根据电磁浓度传感器检测碱液的浓度与正常阈值进行对比，若不在正常阈值范围内，则发送信号至控制单元；

    控制单元，用于根据接收的对比单元发送的信号控制报警模块发出警报，同时通过电机控制电磁阀直至轧碱槽中碱液的浓度达到正常阈值范围；

    显示模块，用于实时显示轧碱槽中碱液的浓度。

其中，所述电磁浓度传感器采用非接触式电磁浓度传感器，所述微控制器模块采用AVR系列单片机，所述显示模块为LCD显示屏，所述报警模块采用声光报警器，所述电源模块采用可充电蓄电池。

测量浓度的传感器采用非接触式电磁传感器，其特点是测量探头的感应部分不与烧碱溶液直接接触，实现电解质与传感器检测线圈完全非接触，通过测量电解质溶液的电导率值来间接测定离子浓度，解决了普通传感器的电极易被烧碱溶液腐蚀以及由此而引起的干扰等问题，提高了测量精度，延长了传感器的使用寿命。

AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快；AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备；有的器件最低1.8 V即可工作；AVR单片机保密性能好。

非接触式电磁传感器首先对碱液的电导率和温度进行采样，并对采样的数据进行校正处理，得到碱液的浓度数值。然后根据设定浓度数值和测量浓度数值的误差，依据PID算法，通过D/A转换单元，通过控制电磁阀的开度，以保证碱液的浓度稳定在设定值上；其次，对测量的碱液浓度进行记录存储，并处理有关人机操作和数据显示方面的工作。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

    以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种淡碱浓度检测及监控系统，包含轧碱槽、电磁阀，其特征在于：在所述轧碱槽上设有微控制器模块，以及与其连接的电磁浓度传感器、显示模块、报警模块、电机和电源模块，所述电机与电磁阀连接，所述微控制器模块包含对比单元和控制单元；所述电源模块为微控制器模块、电磁浓度传感器、显示模块、报警模块和电机提供所需电能；

其中，电磁浓度传感器，用于实时检测轧碱槽中碱液的浓度；

对比单元，用于根据电磁浓度传感器检测碱液的浓度与正常阈值进行对比，若不在正常阈值范围内，则发送信号至控制单元；

控制单元，用于根据接收的对比单元发送的信号控制报警模块发出警报，同时通过电机控制电磁阀直至轧碱槽中碱液的浓度达到正常阈值范围；

显示模块，用于实时显示轧碱槽中碱液的浓度。

2.根据权利要求1所述的一种淡碱浓度检测及监控系统，其特征在于：所述电磁浓度传感器采用非接触式电磁浓度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种淡碱浓度检测及监控系统，其特征在于：所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

4.根据权利要求1所述的一种淡碱浓度检测及监控系统，其特征在于：所述显示模块为LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种淡碱浓度检测及监控系统，其特征在于：所述报警模块采用声光报警器。