CN109748427A - 一种多功能饮用水站的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种多功能饮用水站的控制系统，通过设置通过设置第一电流控制电路和第二电流控制电路，可以通过第二微处理器和第三微处理器调节电流控制电路的电平大小，改变电解槽阴阳两极的电压大小，进而改变pH/ORP/ACC的值，到达指标可调的目的；通过设置第一电磁驱动电路和第二电磁驱动电路，可以统一控制制备工艺中各组件，使得制备工艺在更精密的控制下，制备符合国家标准的电位水，降低污染以及提高制备电位水的效益；整个装置可以使电位水的制备过程处于智能化控制，达到统一控制的目的，降低污染，提高制备效率，还可以通过调节电解槽阴阳两极的电压电流大小，改变pH/ORP/ACC的值，到达指标可调的目的。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种多功能饮用水站的控制系统。
背景技术
酸性氧化电位水是近年来医院用于院内感染控制、消毒的新方法，国家于2011年出台了GB28234-2011酸性氧化电位水生成器安全与卫生标准，对酸性氧化电位水在医院的推广奠定了基础。酸性氧化电位水是由酸性氧化电位水生成器生成，目前市场上的酸性氧化电位水生成器需要对自来水进行预处理后才能进行电解制备酸化水消毒液。
目前国内的机器均为定型产品，即由于电解槽的固有性能/电解电流/电解电压/电解时间的设定，造成pH/ORP/ACC为相对固定的一组值，缺乏可调节性，或者说单一指标的变化不能解决，并且现有产品只能产生一种或者两种氧化电位水和还原电位水，应用具有局限性。因此，为解决上述问题，本发明提供一种可以实时制造纯水、强酸水、弱酸水、强碱水和弱碱水，并且可以控制溶液PH值的多功能饮用水站控制系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种可以实时制造纯水、强酸水、弱酸水、强碱水和弱碱水，并且可以控制溶液PH值的多功能饮用水站的控制系统。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种多功能饮用水站的控制系统，其包括酸化水机控制电路、电离子水机控制电路和主控制电路，主控制电路包括第一微处理器，以及与第一微处理器电性连接的多个第一水位检测电路；
酸化水机控制电路包括第二微处理器，以及分别与第二微处理器电性连接的第一电磁驱动电路、第一电流控制电路、第一ORP电极驱动电路和多个第二水位检测电路；
电离子水机控制电路包括第三微处理器，以及分别与第三微处理器电性连接的第二电磁驱动电路、第二电流控制电路、第二ORP电极驱动电路和多个第三水位检测电路；
第一微处理器分别与第二微处理器和第三微处理器电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一电流控制电路和第二电流控制电路的结构相同。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一水位检测电路、第二水位检测电路和第三水位检测电路结构相同。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一ORP电极驱动电路和第二ORP电极驱动电路的结构相同。
进一步优选的，第一微处理器为第一ATMEGA128A芯片，第二微处理器为第二ATMEGA128A芯片，第三微处理器为第三ATMEGA128A芯片。
进一步优选的，第一电流控制电路包括电阻R1-R3、光耦隔离器TL521、稳压二极管D1、二极管D2、变压器T1、晶体管Q1、第一电解槽和有极性电容C1；
第二微处理器通过电阻R1与光耦隔离器TL521的反射端正极电性连接，光耦隔离器TL521的发射端负极接地，光耦隔离器TL521的接收端E极与电源电性连接，光耦隔离器TL521接收端C极分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D1的负极和晶体管Q1的栅极电性连接，电阻R2的另一端、稳压二极管D1的正极和晶体管Q1的源极均接地，晶体管Q1的漏极与变压器T1的初级线圈的一端电性连接，变压器T1的初级线圈的另一端与电源电性连接，变压器T1的次级线圈的一端分别与有极性电容C1的负极和第一电解槽电性连接，变压器T1的次级线圈的另一端与二极管D2的正极电性连接，二极管D2的负极分别与有极性电容C1的正极和第一电解槽电性连接。
进一步优选的，第一电磁驱动电路包括第二ULN2003A晶体管阵列、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵、加盐泵、电解槽和继电器K1-K7；
第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN7引脚分别与第二ATMEGA128A芯片的PA3-PA6、PG2和PC7引脚一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT7引脚分别与继电器K1-K7的一端一一对应电性连接，继电器K1-K7的另一端与直流电源电性连接，继电器K1-K7的主触点的一端分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵和加盐泵一一对应电性连接，继电器K1-K7的主触点的另一端与交流电电性连接。
进一步优选的，第二电磁驱动电路包括第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第二ULN2003A晶体管阵列和继电器K8-K11；
第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN4引脚分别与第三ATMEGA128A芯片的PA3-PA6一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT4引脚分别与继电器K8-K11的一端一一对应电性连接，继电器K8-K11的另一端与直流电源电性连接，继电器K8-K11的主触点的一端分别与第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和第九电磁阀一一对应电性连接，继电器K8-K11的主触点的另一端与交流电电性连接。
进一步优选的，第一水位检测电路包括74HC14反相器；
74HC14反相器的Y1引脚与第一ATMEGA128A芯片的PF3引脚电性连接，74HC14反相器的A1引脚与流量传感器电性连接。
进一步优选的，第一ORP电极驱动电路包括TLC2252运算放大器、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电容C20和电容C21；
TLC2252运算放大器的1OUT引脚通过串联的电阻R11和电阻R13与ATMEGA128A芯片的PF5引脚电性连接，TLC2252运算放大器的1IN+引脚与1OUT引脚电性连接，TLC2252运算放大器的2OUT、2IN-和1IN+引脚相互连接，TLC2252运算放大器的2IN+引脚与ORP电极的一端电性连接，电阻R10的一端与ORP电极的一端电性连接，电容C21的一端与ATMEGA128A芯片的VDD+引脚电性连接，电容C20的一端与电阻R10和电阻R11的连接点电性连接，电阻R10的另一点、电容C20的另一端和电容C21的另一端均接地。
本发明的一种多功能饮用水站的控制系统相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置通过设置第一电流控制电路和第二电流控制电路，可以通过第二微处理器和第三微处理器调节电流控制电路的电平大小，改变电解槽阴阳两极的电压大小，进而改变pH/ORP/ACC的值，到达指标可调的目的；
(2)通过设置第一电磁驱动电路和第二电磁驱动电路，可以统一控制制备工艺中各组件，使得制备工艺在更精密的控制下，制备符合国家标准的电位水，降低污染以及提高制备电位水的效益；
(3)整个装置可以使电位水的制备过程处于智能化控制，达到统一控制的目的，降低污染，提高制备效率，另外本发明可以通过调节电解槽阴阳两极的电压电流大小，改变pH/ORP/ACC的值，到达指标可调的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的结构图；
图2为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的水位检测电路的电路图；
图3为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的第一电磁驱动电路的电路图；
图4为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的第二电磁驱动电路的电路图；
图5为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的第一电流控制电路的电路图；
图6为本发明一种多功能饮用水站的控制系统的第一ORP电极驱动电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的一种多功能饮用水站的控制系统，其包括一种多功能饮用水站的控制系统，其包括酸化水机控制电路、电离子水机控制电路和主控制电路。
主控制电路，当用户需要某体积的某种水时，先检测水箱内的水是否满足用户需求量，若满足，通过控制相应的阀门打开；若不满足，则控制相应的水机制备相应的水。在本实施例中，主控制电路包括第一微处理器，以及与第一微处理器电性连接的多个水位检测电路；其中，水位检测电路通过水位传感器检测纯水桶、酸性氧化电位水桶、碱性还原电位水桶、弱酸性氧化电位水桶和若碱性还原电位水桶中的水位信息，当桶内的水的体积少于用户需求时，将缺水信息发送给第一微处理器，由第一微处理器将制水指令发送给相应的控制器。在本实施例中，每个水位检测电路结构相同，因此，再次只介绍其中一路水位检测电路。在本实施例中，第一微处理器为第一ATMEGA128A芯片，其中水位检测电路，检测电解槽阴阳两极上产生的电位水体积，以此来判断制备的电位水是否满足客户需求。在本实施例中，如图2所示，水位检测电路包括74HC14反相器；具体的，74HC14反相器的Y1引脚与第一ATMEGA128A芯片的PF3引脚电性连接，74HC14反相器的A1引脚与流量传感器电性连接。
酸化水机控制电路，接受第一微处理器的制水指令，控制相应的机构动作，制备酸性氧化电位水和碱性还原电位水。在本实施例中，酸化水机控制电路包括第二微处理器，以及分别与第二微处理器电性连接的第一电磁驱动电路、第一电流控制电路、第一ORP电极驱动电路和多个第二水位检测电路；其中，第一电磁驱动电路控制纯水与盐水混合管路的开关开启或者关闭，控制电解槽阴阳两极出口开关的开启或者关闭。在本实施例中，如图3所示，第二微处理器为第二ATMEGA128A芯片，第一电磁驱动电路包括第二ULN2003A晶体管阵列、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵、加盐泵、电解槽和继电器K1-K7；具体的，第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN7引脚分别与第二ATMEGA128A芯片的PA3-PA6、PG2和PC7引脚一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT7引脚分别与继电器K1-K7的一端一一对应电性连接，继电器K1-K7的另一端与直流电源电性连接，继电器K1-K7的主触点的一端分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵和加盐泵一一对应电性连接，继电器K1-K7的主触点的另一端与交流电电性连接；
第一电流控制电路，控制电解槽两极上的电解电压/电解电流/电解时间，通过改变电解槽两端的电流和电压大小改变，电解槽阴阳极两侧产生溶液的PH值，进而调节pH/ORP/ACC的值。在本实施例中，由于第一电流控制电路和第二电流控制电路的结构相同，因此，在此只介绍第一电流控制电路。其中，如图5所示，第一电流控制电路包括电阻R1-R3、光耦隔离器TL521、稳压二极管D1、二极管D2、变压器T1、晶体管Q1、第一电解槽和有极性电容C1；具体的，第二微处理器通过电阻R1与光耦隔离器TL521的反射端正极电性连接，光耦隔离器TL521的发射端负极接地，光耦隔离器TL521的接收端E极与电源电性连接，光耦隔离器TL521接收端C极分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D1的负极和晶体管Q1的栅极电性连接，电阻R2的另一端、稳压二极管D1的正极和晶体管Q1的源极均接地，晶体管Q1的漏极与变压器T1的初级线圈的一端电性连接，变压器T1的初级线圈的另一端与电源电性连接，变压器T1的次级线圈的一端分别与有极性电容C1的负极和第一电解槽电性连接，变压器T1的次级线圈的另一端与二极管D2的正极电性连接，二极管D2的负极分别与有极性电容C1的正极和第一电解槽电性连接。
第一ORP电极驱动电路，驱动第一ORP电极工作，其中，第一ORP电极测定溶液的氧化还原性，电位是负值代表还原电位，电位正值代表氧化电位，通过第一ORP电极测定结果，得知溶液的pH/ORP/ACC的值。在本实施例中，如图6所示，第一ORP电极驱动电路包括：TLC2252运算放大器、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电容C20和电容C21；具体的，TLC2252运算放大器的1OUT引脚通过串联的电阻R11和电阻R13与ATMEGA128A芯片的PF5引脚电性连接，TLC2252运算放大器的1IN+引脚与1OUT引脚电性连接，TLC2252运算放大器的2OUT、2IN-和1IN+引脚相互连接，TLC2252运算放大器的2IN+引脚与ORP电极的一端电性连接，电阻R10的一端与ORP电极的一端电性连接，电容C21的一端与ATMEGA128A芯片的VDD+引脚电性连接，电容C20的一端与电阻R10和电阻R11的连接点电性连接，电阻R10的另一点、电容C20的另一端和电容C21的另一端均接地。
第二水位检测电路，检测电解槽阴阳两极上产生的电位水体积，以此来判断制备的电位水是否满足客户需求。由于第二水位检测电路的的结构以及与第二微处理器连接的方式均与第一水位检测电路的结构以及与第一微处理器连接的方式相同，因此，在此不再累述。
电离子水机控制电路，接受第一微处理器的制水指令，控制相应的机构动作，制备弱酸性氧化电位水和弱碱性还原电位水。在本实施例中，第三微处理器为第三ATMEGA128A芯片，电离子水机控制电路包括第三微处理器，以及分别与第三微处理器电性连接的第二电磁驱动电路、第二电流控制电路、第二ORP电极驱动电路和多个第三水位检测电路。由于本实施例中，第三微处理器接收第一微处理器制水指令，并控制相应的动作机构动作；第二电磁驱动电路为动作机构，控制制备水路中的开关开启或者关闭；第二电流控制电路控制电解槽的电解电流/电解电压/电解时间，改变电解槽两极pH/ORP/ACC值；第二ORP电极驱动电路驱动ORP电极测定溶液的氧化还原性，电位是负值代表还原电位，电位正值代表氧化电位。在本实施例中，如图4所示，第二电磁驱动电路包括第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第二ULN2003A晶体管阵列和继电器K8-K11；具体的，第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN4引脚分别与第三ATMEGA128A芯片的PA3-PA6一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT4引脚分别与继电器K8-K11的一端一一对应电性连接，继电器K8-K11的另一端与直流电源电性连接，继电器K8-K11的主触点的一端分别与第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和第九电磁阀一一对应电性连接，继电器K8-K11的主触点的另一端与交流电电性连接。第二电流控制电路和第二ORP电极驱动电路与酸化水机控制电路中的第一电流控制电路和第一ORP电极驱动电路结构相同，因此在此不再累述第二电流控制电路和第二ORP电极驱动电路的电路结构。电离子水机控制电路与酸化水机控制电路的区别在于电解槽的介质不同，电解槽阴阳两极上的电解电流/电解电压/电解时间不同，因此，两电路中电解槽得到的溶液的pH/ORP/ACC的值不同。例如。典型的酸水机的电压和电流是：电压10V，电流15A；典型的弱酸水机的电压和电流是：电压18V，电流25A。
第三水位检测电路，检测电解槽阴阳两极上产生的电位水体积，以此来判断制备的电位水是否满足客户需求。由于第三水位检测电路的的结构以及与第三微处理器连接的方式均与第一水位检测电路的结构以及与第一微处理器连接的方式相同，因此，在此不再累述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多功能饮用水站的控制系统，其包括酸化水机控制电路、电离子水机控制电路和主控制电路，其特征在于：所述主控制电路包括第一微处理器，以及与第一微处理器电性连接的多个第一水位检测电路；
所述酸化水机控制电路包括第二微处理器，以及分别与第二微处理器电性连接的第一电磁驱动电路、第一电流控制电路、第一ORP电极驱动电路和多个第二水位检测电路；
所述电离子水机控制电路包括第三微处理器，以及分别与第三微处理器电性连接的第二电磁驱动电路、第二电流控制电路、第二ORP电极驱动电路和多个第三水位检测电路；
所述第一微处理器分别与第二微处理器和第三微处理器电性连接。
2.如权利要求1所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一电流控制电路和第二电流控制电路的结构相同。
3.如权利要求1所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一水位检测电路、第二水位检测电路和第三水位检测电路结构相同。
4.如权利要求1所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一ORP电极驱动电路和第二ORP电极驱动电路的结构相同。
5.如权利要求2所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一微处理器为第一ATMEGA128A芯片，第二微处理器为第二ATMEGA128A芯片，第三微处理器为第三ATMEGA128A芯片。
6.如权利要求5所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一电流控制电路包括电阻R1-R3、光耦隔离器TL521、稳压二极管D1、二极管D2、变压器T1、晶体管Q1、第一电解槽和有极性电容C1；
所述第二微处理器通过电阻R1与光耦隔离器TL521的反射端正极电性连接，光耦隔离器TL521的发射端负极接地，光耦隔离器TL521的接收端E极与电源电性连接，光耦隔离器TL521接收端C极分别与电阻R2的一端和电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D1的负极和晶体管Q1的栅极电性连接，电阻R2的另一端、稳压二极管D1的正极和晶体管Q1的源极均接地，晶体管Q1的漏极与变压器T1的初级线圈的一端电性连接，变压器T1的初级线圈的另一端与电源电性连接，变压器T1的次级线圈的一端分别与有极性电容C1的负极和第一电解槽电性连接，变压器T1的次级线圈的另一端与二极管D2的正极电性连接，二极管D2的负极分别与有极性电容C1的正极和第一电解槽电性连接。
7.如权利要求5所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一电磁驱动电路包括第二ULN2003A晶体管阵列、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵、加盐泵、电解槽和继电器K1-K7；
所述第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN7引脚分别与第二ATMEGA128A芯片的PA3-PA6、PG2和PC7引脚一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT7引脚分别与继电器K1-K7的一端一一对应电性连接，继电器K1-K7的另一端与直流电源电性连接，继电器K1-K7的主触点的一端分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、计量泵和加盐泵一一对应电性连接，继电器K1-K7的主触点的另一端与交流电电性连接。
8.如权利要求5所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第二电磁驱动电路包括第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第二ULN2003A晶体管阵列和继电器K8-K11；
所述第二ULN2003A晶体管阵列的IN1-IN4引脚分别与第三ATMEGA128A芯片的PA3-PA6一一对应电性连接，第二ULN2003A晶体管阵列的OUT1-OUT4引脚分别与继电器K8-K11的一端一一对应电性连接，继电器K8-K11的另一端与直流电源电性连接，继电器K8-K11的主触点的一端分别与第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和第九电磁阀一一对应电性连接，继电器K8-K11的主触点的另一端与交流电电性连接。
9.如权利要求5所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一水位检测电路包括74HC14反相器；
所述74HC14反相器的Y1引脚与第一ATMEGA128A芯片的PF3引脚电性连接，74HC14反相器的A1引脚与流量传感器电性连接。
10.如权利要求5所述的一种多功能饮用水站的控制系统，其特征在于：所述第一ORP电极驱动电路包括TLC2252运算放大器、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电容C20和电容C21；
所述TLC2252运算放大器的1OUT引脚通过串联的电阻R11和电阻R13与ATMEGA128A芯片的PF5引脚电性连接，TLC2252运算放大器的1IN+引脚与1OUT引脚电性连接，TLC2252运算放大器的2OUT、2IN-和1IN+引脚相互连接，TLC2252运算放大器的2IN+引脚与ORP电极的一端电性连接，电阻R10的一端与ORP电极的一端电性连接，电容C21的一端与ATMEGA128A芯片的VDD+引脚电性连接，电容C20的一端与电阻R10和电阻R11的连接点电性连接，电阻R10的另一点、电容C20的另一端和电容C21的另一端均接地。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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