CN109211900A - 一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，包括测量机构、清洗机构和中控机构，清洗机构包括蠕动泵、热水进水管、纯水进水管、纯水箱、热水箱和出水管，中控机构包括电气控制箱和中控组件，中控单元包括中央控制模块、A/D转换模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，工作电源模块包括工作电源电路，该基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置中，通过清洗机构能够对测量机构进行清洗，从而提高了在线测量的实用性和可靠性；工作电源电路中，运算放大器的型号为uA741，具有增益高、共模范围大，补偿简单，并有输出短路保护电路的特点，提高了工作电源电路的可靠性。

Description

一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置

技术领域

本发明涉及安全报警系统领域，特别涉及一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置。

背景技术

在现有技术中，对电解液多离子成分的测量，一般是利用光源和探测器，采用四波长光路八光束检测物质的多成分，或是以微处理技术与高集成度光电子元件组成的在线测量装置，以上技术要求高，以高精度、高工艺组件组成测量装置，设备购置成本较高，运行和维护成本也高，而且智能化程度不高，不仅如此，在检测以后，对于装置由于缺少很好的清洗功能，从而会对下一次测量造成一定的影响，而且，容易对装置造成污染；同时，由于装置工作的过程中，需要内部的工作电源电路输出稳定的工作电压，但是会因为工作电源电路缺少保护功能，从而降低了工作电源电路的可靠性，降低了装置的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，包括测量机构、清洗机构和中控机构，所述清洗机构与测量机构连通，所述测量机构和清洗机构均与中控机构电连接；

所述清洗机构包括若干蠕动泵、热水进水管、纯水进水管、纯水箱、热水箱和出水管，所述纯水箱和热水箱均设置在测量机构的一侧，所述热水箱通过热水进水管与清洗机构内部的连通，所述纯水箱通过纯水进水管与清洗机构内部的连通，所述热水进水管和纯水进水管上均设有蠕动泵，所述出水管通过蠕动泵与测量机构的内部连通；

其中，在测量机构工作完毕以后，此时首先通过蠕动泵控制热水进水管将热水箱内部的热水对测量机构进行清洗，随后再由蠕动泵控制纯水箱内部的纯水对测量机构进行清洗，接着由蠕动泵将测量机构内部的水从出水管中排出，从而实现了对测量机构的清洗，提高了装置的实用性和可靠性。

所述中控机构包括电气控制箱和设置在电气控制箱内部的中控组件，所述中控组件包括面板和中控单元，所述中控单元设置在面板的内部，所述中控单元包括中央控制模块、与中央控制模块电连接的A/D转换模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述A/D转换模块连接有数据处理模块，所述数据处理模块连接有温度检测模块、PH值检测模块和离子浓度检测模块，所述中央控制模块为PLC；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、可调电阻、第一三极管、第二三极管、二极管、第一电容和第二电容，所述运算放大器的型号为uA741，所述运算放大器的反相输入端与可调电阻的可调端连接，所述运算放大器的同相输入端通过第三电阻接地，所述运算放大器的同相输入端与二极管的阴极连接，所述运算放大器的接地端接地，所述运算放大器的电源端外接5V直流电压电源，所述运算放大器的同相输入端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述第一三极管的集电极外接5V直流电压电源，所述第一三极管的基极通过第一电容和第四电阻组成的并联电路与运算放大器的输出端连接，所述第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的基极通过第五电阻与第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极通过第二电容接地，所述第二三极管的发射极通过第二电阻、可调电阻和第三电阻组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块，用来对在线测量装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对在线测量装置中的各个模块进行智能化控制，提高了在线测量装置的智能化；温度检测模块，用来对温度进行检测的模块，在这里，通过对温度传感器的检测数据进行采集，从而能够实现对被检测对象的温度进行实时检测；PH值检测模块，用来进行PH值检测的模块，在这里，能够对被检测对象的PH值进行检测；离子浓度检测模块，用来检测离子浓度的模块，在这里，能够对被检测对象的离子浓度进行检测；数据处理模块，用来进行数据处理的模块，在这里，包括信号放大，信号过滤等；A/D转换模块，用来将模拟信号转换成数字信号的模块；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行无线连接，实现了数据的传输，从而能够实现工作人员对装置进行远程监控；语音控制模块，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对在线测量装置的工作信息进行实时显示，提高了在线测量装置的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对在线测量装置进行实施现场操控，提高了在线测量装置的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对在线测量装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给在线测量装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了在线测量装置的可靠性。

在工作电源电路中，在这里，通过第一三极管和第二三极管组成为了复合管，能够对运算放大器的输出电压进行稳定，同时能够对运算放大器的输出电流进行限流，而且，第二电阻、可调电阻和第三电阻对输出电压进行取样，同时经过运算放大器对取样电压进行采集，从而能够对输出电压进行取样反馈，提高了工作电源电路的稳定性；不仅如此，在工作电源电路中，运算放大器的型号为uA741，具有增益高、共模范围大。补偿简单，并有输出短路保护电路的特点，提高了工作电源电路的可靠性。

具体的，所述面板上还设有显示界面、控制按键、若干状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

其中，显示界面，用来对报警系统的工作信息进行实时显示，从而提高了报警系统的实用性；控制按键，便于工作人员或者用户对报警系统进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯，用于对报警系统的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器，用来对报警系统的异常工作状态进行报警提示，从而提高了报警系统的可靠性。

具体的，为了提高装置显示内容的多样化，所述显示界面为液晶显示屏。

具体的，为了提高工作人员操作的灵敏度，所述控制按键为轻触按键。

具体的，为了能够更好地对装置的状态进行指示，所述状态指示灯包括双色发光二极管。

具体的，为了提高装置的语音提示的可靠性，所述扬声器的功率为5W。

具体的，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述面板的阻燃等级为V-0。

具体的，所述测量机构包括光源和探测器，所述光源和探测器均与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置中，通过清洗机构能够对测量机构进行清洗，从而提高了在线测量的实用性和可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，运算放大器的型号为uA741，具有增益高、共模范围大，补偿简单，并有输出短路保护电路的特点，提高了工作电源电路的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置的中控组件的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置的系统原理图；

图4是本发明的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.测量机构，2.蠕动泵，3.热水进水管，4.纯水进水管，5.纯水箱，6.热水箱，7.出水管，8.电气控制箱，9.面板，10.显示界面，11.控制按键，12.状态指示灯，13.扬声器，14.中央控制模块，15.A/D转换模块，16.数据处理模块，17.温度检测模块，18.PH值检测模块，19.离子浓度检测模块，20.无线通讯模块，21.语音控制模块，22.显示控制模块，23.按键控制模块，24.状态指示模块，25.工作电源模块，26.蓄电池，U1.运算放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，RP1.可调电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，VD1.二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，包括测量机构1、清洗机构和中控机构，所述清洗机构与测量机构1连通，所述测量机构1和清洗机构均与中控机构电连接；

所述清洗机构包括若干蠕动泵2、热水进水管3、纯水进水管4、纯水箱5、热水箱6和出水管7，所述纯水箱5和热水箱6均设置在测量机构1的一侧，所述热水箱6通过热水进水管3与清洗机构内部的连通，所述纯水箱5通过纯水进水管4与清洗机构内部的连通，所述热水进水管3和纯水进水管4上均设有蠕动泵2，所述出水管7通过蠕动泵2与测量机构1的内部连通；

其中，在测量机构1工作完毕以后，此时首先通过蠕动泵2控制热水进水管3将热水箱6内部的热水对测量机构1进行清洗，随后再由蠕动泵2控制纯水箱5内部的纯水对测量机构1进行清洗，接着由蠕动泵2将测量机构1内部的水从出水管7中排出，从而实现了对测量机构1的清洗，提高了装置的实用性和可靠性。

所述中控机构包括电气控制箱8和设置在电气控制箱8内部的中控组件，所述中控组件包括面板9和中控单元，所述中控单元设置在面板9的内部，所述中控单元包括中央控制模块14、与中央控制模块14电连接的A/D转换模块15、无线通讯模块20、语音控制模块21、显示控制模块22、按键控制模块23、状态指示模块24和工作电源模块25，所述A/D转换模块15连接有数据处理模块16，所述数据处理模块16连接有温度检测模块17、PH值检测模块18和离子浓度检测模块19，所述中央控制模块14为PLC；

所述工作电源模块25包括工作电源电路，所述工作电源电路包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、可调电阻RP1、第一三极管VT1、第二三极管VT2、二极管VD1、第一电容C1和第二电容C2，所述运算放大器U1的型号为uA741，所述运算放大器U1的反相输入端与可调电阻RP1的可调端连接，所述运算放大器U1的同相输入端通过第三电阻R3接地，所述运算放大器U1的同相输入端与二极管VD1的阴极连接，所述运算放大器U1的接地端接地，所述运算放大器U1的电源端外接5V直流电压电源，所述运算放大器U1的同相输入端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述第一三极管VT1的集电极外接5V直流电压电源，所述第一三极管VT1的基极通过第一电容C1和第四电阻R4组成的并联电路与运算放大器U1的输出端连接，所述第一三极管VT1的基极与第二三极管VT2的集电极连接，所述第一三极管VT1的发射极与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的基极通过第五电阻R5与第二三极管VT2的发射极连接，所述第二三极管VT2的发射极通过第二电容C2接地，所述第二三极管VT2的发射极通过第二电阻R2、可调电阻RP1和第三电阻R3组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块14，用来对在线测量装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块14是PLC，也能够是单片机，实现了对在线测量装置中的各个模块进行智能化控制，提高了在线测量装置的智能化；温度检测模块17，用来对温度进行检测的模块，在这里，通过对温度传感器的检测数据进行采集，从而能够实现对被检测对象的温度进行实时检测；PH值检测模块18，用来进行PH值检测的模块，在这里，能够对被检测对象的PH值进行检测；离子浓度检测模块19，用来检测离子浓度的模块，在这里，能够对被检测对象的离子浓度进行检测；数据处理模块16，用来进行数据处理的模块，在这里，包括信号放大，信号过滤等；A/D转换模块15，用来将模拟信号转换成数字信号的模块；无线通讯模块20，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行无线连接，实现了数据的传输，从而能够实现工作人员对装置进行远程监控；语音控制模块21，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器13进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块22，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面10进行控制，能够对在线测量装置的工作信息进行实时显示，提高了在线测量装置的实用性；按键控制模块23，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键11的操控信息进行采集，从而能够对在线测量装置进行实施现场操控，提高了在线测量装置的可操作性；状态指示模块24，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯12的亮暗控制，能够对在线测量装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块25，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给在线测量装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了在线测量装置的可靠性。

在工作电源电路中，在这里，通过第一三极管VT1和第二三极管VT2组成为了复合管，能够对运算放大器U1的输出电压进行稳定，同时能够对运算放大器U1的输出电流进行限流，而且，第二电阻R2、可调电阻RP1和第三电阻R3对输出电压进行取样，同时经过运算放大器U1对取样电压进行采集，从而能够对输出电压进行取样反馈，提高了工作电源电路的稳定性；不仅如此，在工作电源电路中，运算放大器U1的型号为uA741，具有增益高、共模范围大。补偿简单，并有输出短路保护电路的特点，提高了工作电源电路的可靠性。

具体的，所述面板9上还设有显示界面10、控制按键11、若干状态指示灯12和扬声器13，所述显示界面10与显示控制模块22电连接，所述控制按键11与按键控制模块23电连接，所述状态指示灯12与状态指示模块24电连接，所述扬声器13与语音控制模块21电连接。

其中，显示界面10，用来对报警系统的工作信息进行实时显示，从而提高了报警系统的实用性；控制按键11，便于工作人员或者用户对报警系统进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯12，用于对报警系统的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器13，用来对报警系统的异常工作状态进行报警提示，从而提高了报警系统的可靠性。

具体的，为了提高装置显示内容的多样化，所述显示界面10为液晶显示屏。

具体的，为了提高工作人员操作的灵敏度，所述控制按键11为轻触按键。

具体的，为了能够更好地对装置的状态进行指示，所述状态指示灯12包括双色发光二极管VD1。

具体的，为了提高装置的语音提示的可靠性，所述扬声器13的功率为5W。

具体的，所述面板9的内部还设有蓄电池26，所述蓄电池26与工作电源模块25电连接。

具体的，所述无线通讯模块20包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述面板9的阻燃等级为V-0。

具体的，所述测量机构1包括光源和探测器，所述光源和探测器均与PLC电连接。

与现有技术相比，该基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置中，通过清洗机构能够对测量机构进行清洗，从而提高了在线测量的实用性和可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，运算放大器U1的型号为uA741，具有增益高、共模范围大，补偿简单，并有输出短路保护电路的特点，提高了工作电源电路的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，包括测量机构、清洗机构和中控机构，所述清洗机构与测量机构连通，所述测量机构和清洗机构均与中控机构电连接；

所述清洗机构包括若干蠕动泵、热水进水管、纯水进水管、纯水箱、热水箱和出水管，所述纯水箱和热水箱均设置在测量机构的一侧，所述热水箱通过热水进水管与清洗机构内部的连通，所述纯水箱通过纯水进水管与清洗机构内部的连通，所述热水进水管和纯水进水管上均设有蠕动泵，所述出水管通过蠕动泵与测量机构的内部连通；

所述中控机构包括电气控制箱和设置在电气控制箱内部的中控组件，所述中控组件包括面板和中控单元，所述中控单元设置在面板的内部，所述中控单元包括中央控制模块、与中央控制模块电连接的A/D转换模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述A/D转换模块连接有数据处理模块，所述数据处理模块连接有温度检测模块、PH值检测模块和离子浓度检测模块，所述中央控制模块为PLC；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、可调电阻、第一三极管、第二三极管、二极管、第一电容和第二电容，所述运算放大器的型号为uA741，所述运算放大器的反相输入端与可调电阻的可调端连接，所述运算放大器的同相输入端通过第三电阻接地，所述运算放大器的同相输入端与二极管的阴极连接，所述运算放大器的接地端接地，所述运算放大器的电源端外接5V直流电压电源，所述运算放大器的同相输入端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述第一三极管的集电极外接5V直流电压电源，所述第一三极管的基极通过第一电容和第四电阻组成的并联电路与运算放大器的输出端连接，所述第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的基极通过第五电阻与第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极通过第二电容接地，所述第二三极管的发射极通过第二电阻、可调电阻和第三电阻组成的串联电路接地。

2.如权利要求1所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述面板上还设有显示界面、控制按键、若干状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

3.如权利要求2所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。

4.如权利要求2所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述控制按键为轻触按键。

5.如权利要求2所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述状态指示灯包括双色发光二极管。

6.如权利要求2所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述扬声器的功率为5W。

7.如权利要求1所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

8.如权利要求1所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

9.如权利要求2所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述面板的阻燃等级为V-0。

10.如权利要求1所述的基于物联网的电解液多离子成分在线测量装置，其特征在于，所述测量机构包括光源和探测器，所述光源和探测器均与PLC电连接。