CN1291723A - 智能化水质综合监测仪 - Google Patents

智能化水质综合监测仪 Download PDF

Info

Publication number
CN1291723A
CN1291723A CN 00127501 CN00127501A CN1291723A CN 1291723 A CN1291723 A CN 1291723A CN 00127501 CN00127501 CN 00127501 CN 00127501 A CN00127501 A CN 00127501A CN 1291723 A CN1291723 A CN 1291723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water quality
sensor
circuit
intelligent comprehensive
comprehensive monitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 00127501
Other languages
English (en)
Inventor
朱勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JINWEI INTELLIGENT INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Original Assignee
JINWEI INTELLIGENT INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JINWEI INTELLIGENT INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI filed Critical JINWEI INTELLIGENT INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority to CN 00127501 priority Critical patent/CN1291723A/zh
Publication of CN1291723A publication Critical patent/CN1291723A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在现场能对水质参数(如温度、电导率、pH值、盐度、氧度、氨氮、溶氧度等)进行自动测量、显示、记录的智能化水质综合监测仪,它采用模块化结构方案,由主控电路板、pH检测板、电导率检测板和需要测量的其他参数检测板,同时配有调制解调器、无线电收发机,可以对水质综合监测仪进行远距离遥测、遥控。

Description

智能化水质综合监测仪
本发明涉及环境保护部门、化学实验室、水产养殖和科研所对水质自动监测，开机后便处于自动状态，能自动依次测量显示温度、电导率、盐度、氯度、PH值、氨氮、溶氧和离子浓度，具有智能化水质综合监测仪，属水质测量分析仪器类。
目前我国所使用的水质测量仪器均是单一功能，自动化控制程度不高的测试仪器，如温度计、电导率仪、PH计、溶氧仪、OCR仪等。这些仪器不仅操作比较复杂，调整繁琐，误差偏大，同时只有数字或指针显示，中国专利CN89200668“MF-10型多功能水质检测仪”介绍一种便携式水样化学分析仪器，可以以数字方式直接读出各参数的工程值，但专利只能检测水样的四个参数(温度、酸度、电导率和含盐量)，也不能够将数据传输给通用系统计算机等缺点，因此也无法实现联网监测和远距离遥控遥测。
本发明的目的是公开一种智能化水质综合监测仪，它弥补现存仪器设备性能的不足，提高仪器设备的性能和智能化程度，将水质监测的多个重要参数如水温、电导率、PH值、溶解氧、氨氮、盐度、氯度和一些重要的离子浓度等测量集成于一台检测仪中，它可以使对水质检测工作变得十分方便和迅速；同时采用低功耗集成电路和单片机，使智能化程度得到很大提高，各个传感器的调整也自动进行，从而极大地提高了测量精度和准确度；所有测量数据可以记录在仪器内，消除了人工记录误差，确保测量记录的完整性和可行性；同时还具有通讯功能，可以将正在测量的数据、已记录的数据通过通讯端口传送到通用计算机系统，为了实现远距离遥控、遥测，本实用新型配备有无线电收发信机。
为了达到上述目的，本发明装有各项被测参数传感器，由传感器获得的被测参数非电参量通过各转换电路变成相对应的电参量，然后通过多路模拟开关电路，将各被测参数模拟量依次转换成数字量，并送入单片机主控电路板；本发明设有16个功能键(4×4)矩阵键盘，开机后自动处于自动状态，即自动依次显示温度、电导率、盐度、氯度、PH值、氨氮、溶氧和离子浓度，每个数值显示停留时间为2秒。如果只需要测量某一参数时，只需要按相应参数名称功能键按键，显示屏将只显示该参数，这种状态称为“单独状态”显示。在单独显示某一参数后，按下功能键“自动”，本发明的工作状态就恢复自动状态，无论是处于自动状态，还是处于单独状态，如果按下“记录”键，就会将目前(实时)的测量数据全部记录所存贮器中。当按“提取”键时，屏幕将显示最近一次记录的记录数据，在屏幕的最左边二位显示所记录数据的编号，并以类似自动状态的方式依次显示所有记录数据。在“提取”状态下，按“-”键时，将显示下一个记录数据，当记录数据号码为“00”时，若再按“-”键，将循环从最近的记录编号开始显示；在“提取”状态下，按“+”键的功能与按“-”键相同，所不同的是“-”键是递减显示，而“+”键是记录号码递增显示；按正键用于对各个传感器的校正，同时按下该参数的单独显示状态，此时，对应传感器进入校正状态，校正时输入当前标准数值即可，通常需要至少三个校正标准数值。采用89C52单片机，通过多路模拟开关电路4051来选择传感器检测电路4051来选择传感器检测电路送来水质参数信号，并通过CAX187A／D转换器，转换成数字量，经89C52运算处理后的数据送往LCD液晶显示器显示，DS1302产生时间信息，93LC256作记录，存贮各个传感器的校正数据和仪器测量数据；89C52的PO口的8个信号线，通过内部程序实现16个键(4×4矩阵)的键盘操作功能；89C52具有3个8位双向端口，3个端口可以单独、单个地使用，也可作地址总线和数据总线，同时具有双向传输通讯口，可以配备调制解调器或无线电收发信机，实现远距离有线或无线遥测、遥控。本发明具备通讯功能，可以将正在测量的数据、已记录的数据和记录的各个传感器的校正数据，通过本发明的通讯端口传送给通用计算机系统；配备的无线电收发信机以实现在线实时远距离无线电遥测、遥控。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
附图1是本发明方框原理图。
附图2是本发明主控电路电原理图。
附图3是本发明电导检测板电原理图。
附图4是本发明PH检测板电原理图。
附图5是本发明其他参量检测板电原理图。
附图6是本发明有线遥测、遥控网络示意图。
附图7是本发明无线遥测、遥控网络示意图。
附图8是本发明功能键排列图。
参考附图1，本发明采用模块化结构设计，整机由主控电路板1，高性能A／D转换电路2，多路模拟开关电路3，各参数转换电路4，传感器5和液晶显示器6等组成，还配有调制解调器7、无线收发信机8可实现有线或无线远距离远测遥控。
参考附图2，主控电路1，采用89C52单片机，89C52具有8Kbit的内部EEPROM存贮器，用以存放控制程序；提供256字节的RAM供程序使用；有3个8位双向端口，3个端口可以单独、单个使用，也可作为地址总线和数据总线使用，这极大方便设计人员的设计要求，89C52还具有内部全双向传输通讯口(SIO)，它有4种工作方式可以方便地满足对通讯的需要；89C52内部设置2个16位定时器和中断控制系统。89C52通过多路模拟开关电路4051(3)来选择传感器检测电路(2、3、4-n)的输出信号，并通过A／D电路2，将传感器检测电路送来的模拟信号转变成数字信号，以便89C52内部程序计算和处理A／D转换器(2)采用MA×187，它是高性能12位A／D转换器，具有精度，稳定性好，功耗低，接口简单等特点；89C52将运算处理后的数据送到LCD液晶显示器显示，主电路2中的DS1302负责产生时间信息，93LC256负责记录各个传感器的较正数据和仪器的记录数据。93LC256是ATMEL公司的EEPROM存贮器芯片。它的接口电路十分简洁，可以方便地与单片机89C52连接，89C52的PO口的8根信号线通过内部程控实现16个键(4×4矩阵)的键盘操作功能。
参考附图3，电导率测量电路是通过NE555产生方波信号、经过低功耗运算放大器U2：B(TL064)和P2插头输出至电导传感器，传感器检测信号经U2：A放大和U2：C检波后再经U2：D放大后输出至主控电路板的多路开关电路TL064是一个由4个可以独立工作的运放集成电路。它具有高输入电阻Ri≥106Ω，100dB的共模抑制比KCRMM，功耗低、动态响应速度快和精度高等特点。
参考附图4，PH检测电路由4运放集成电路TL064构成，U1：B构成电压跟随器，它具有极高输入阻抗和低的输出阻抗，可以满足各种化学传感器的阻抗匹配要求，U1：A运放形成电平平移电路，可以满足化学传感器的电平变换以适应主控电路中A／D转换电路的需要。U1：D组成放大电路，提高主控电路对信号的分辨率。
参考附图5，其他参数检测电路与PH检测电路的设计完全一致，它可以满足水质检测要求的各种传感器的匹配要求，但针对不同的传感器在处理程序中需要进行修正，以满足测量和控制的需要，这一设计特点，1．使用参数电路板和共用电路板可以完成多种参数检测，这一措施极大地降低开发费用；2．使用共用电路板可以降低产品的正常维修费用和提高整机的可靠性。3．采用这种程序修正设计方法可以提高设备使用灵活性和方便性。
目前，本发明可以达到以下技术指标：
序号 参数名称     测量范围 测量精度     分辨率
    1     温度     -20℃-100℃     ±0.2℃     0.1℃
    2     电导率     0.1ms-999.9ms     ±0.2ms     0.1ms
    3     盐度     0.1‰-80‰     0.2‰     0.1‰
    4     氯度     0.1‰-80‰     0.2‰     0.1‰
    5     PH     0.01-14.00     0.02     0.1‰
    6     Do溶解氧     0.1mg/L-40.0mg/L     0.2mg/L     0.1mg/L
    7     氨氮     根据传感器特性决定
    8     其他离子     根据传感器特性决定

Claims (7)

1．一种能在现场条件下对水质参数(如温度、电导率、PH值、盐度、氯度、氨氮、溶氧度等)进行自动测量、显示、记录的智能化水质综合监测仪，其特征在于：
采用89C52单片机，通过多路模拟开关电路4051来选择传感器检测电路4051来选择传感器检测电路送来水质参数信号，并通过CAX187A／D转换器，转换成数字量，经89C52运算处理后的数据送往LCD液晶显示器显示，DS1302产生时间信息，93LC256作记录，存贮各个传感器的校正数据和仪器测量数据；89C52的PO口的8个信号线，通过内部程序实现16个键(4×4矩阵)的键盘操作功能；89C52具有3个8位双向端口，3个端口可以单独、单个地使用，也可作地址总线和数据总线，同时具有双向传输通讯口，可以配备调制解调器或无线电收发信机，实现远距离有线或无线遥测、遥控。
2．根据权利要求1所述的智能化水质综合监测仪，其特征在于整机采用模块化结构；由89C52、MA×187、4051、DS1302、93LC256组成主控电路板；由NE555、TL064四运放集成块，电导传感器组成电导检测板，由TL064、PH传感器组成PH检测板，其他各参数检测电路板与PH检测板相同，只是传感器不同。
3．根据权利要求1或2所述的智能化水质综合监测仪，其特征在于：电导率检测电路是通过NE555产生矩形波信号，经过TL064中U2：B放大和P2插头输给电导传感器，传感器检测信号经U2：A放大和U2：C检波后，再经U2：D放大后输出到主控电路板上的4051多路模拟开关电路。
4．根据权利要求1或2所述的智能化水质综合监测仪，其特征在于：PH检测电路由TL064构成，U2：B构成高输入阻抗的电压跟随器，可以满足PH传感器的阻抗匹配要求，U2：A为电平平移电路，可以满足PH传感器的电平变换以适应主控电路中A／D转换电路的需要，U1：D组成放大电路以提高主控电路对信号的分辨率。
5．根据权利要求1或2所述的智能化水质综合监测仪，其特征在于：其他参数检测电路与PH检测电路的设计完全一致，它可以满足水质检测各传感器的匹配要求，针对不同的传感器仅需要在处理程序中进行修正即可。
6．根据权利要求1所的智能化水质综合监测仪，其特征在于：配备调制解调器可以与公共电话线相接，与通用计算机系统配合实现有线遥控和遥测。
7．根据权利要求1所述的智能化水质综合监测仪，其特征在于：配备无线电收发信机与通用计算机系统配合实现无线遥控和遥测。
CN 00127501 2000-11-23 2000-11-23 智能化水质综合监测仪 Pending CN1291723A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00127501 CN1291723A (zh) 2000-11-23 2000-11-23 智能化水质综合监测仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00127501 CN1291723A (zh) 2000-11-23 2000-11-23 智能化水质综合监测仪

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1291723A true CN1291723A (zh) 2001-04-18

Family

ID=4592515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 00127501 Pending CN1291723A (zh) 2000-11-23 2000-11-23 智能化水质综合监测仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1291723A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102143799A (zh) * 2008-08-07 2011-08-03 艾卡工厂有限及两合公司 具有试验仪器和遥控器的试验仪器单元
CN101393154B (zh) * 2008-10-31 2012-03-28 华南理工大学 一种微量糖分的检测装置及其方法
CN102483397A (zh) * 2009-07-06 2012-05-30 威立雅水务技术支持公司 用于测量水的至少一个性质的装置
CN102520031A (zh) * 2011-10-25 2012-06-27 杭州电子科技大学 一种水中溶解氧检测电路
CN102736569A (zh) * 2011-04-13 2012-10-17 伯英孚水质科技(苏州)有限公司 一种多路水质在线监控系统
CN102778907A (zh) * 2011-05-13 2012-11-14 伯英孚水质科技(苏州)有限公司 一种单路水质在线监控仪
CN101509914B (zh) * 2008-02-15 2013-04-17 上海城投原水有限公司 水体氯度监测系统
CN105699617A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 夏士桀 一种基于物联网的水质监测系统
CN110007056A (zh) * 2019-04-16 2019-07-12 量准（上海）医疗器械有限公司 一种新型低功耗无线便携式水质检测系统

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101509914B (zh) * 2008-02-15 2013-04-17 上海城投原水有限公司 水体氯度监测系统
CN102143799A (zh) * 2008-08-07 2011-08-03 艾卡工厂有限及两合公司 具有试验仪器和遥控器的试验仪器单元
CN102143799B (zh) * 2008-08-07 2014-05-21 艾卡工厂有限及两合公司 具有试验仪器和遥控器的试验仪器单元
CN101393154B (zh) * 2008-10-31 2012-03-28 华南理工大学 一种微量糖分的检测装置及其方法
CN102483397B (zh) * 2009-07-06 2016-06-08 威立雅水务技术支持公司 用于测量水的至少一个性质的装置
CN102483397A (zh) * 2009-07-06 2012-05-30 威立雅水务技术支持公司 用于测量水的至少一个性质的装置
CN102736569A (zh) * 2011-04-13 2012-10-17 伯英孚水质科技(苏州)有限公司 一种多路水质在线监控系统
CN102778907A (zh) * 2011-05-13 2012-11-14 伯英孚水质科技(苏州)有限公司 一种单路水质在线监控仪
CN102520031B (zh) * 2011-10-25 2013-09-11 杭州电子科技大学 一种水中溶解氧检测电路
CN102520031A (zh) * 2011-10-25 2012-06-27 杭州电子科技大学 一种水中溶解氧检测电路
CN105699617A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 夏士桀 一种基于物联网的水质监测系统
CN110007056A (zh) * 2019-04-16 2019-07-12 量准（上海）医疗器械有限公司 一种新型低功耗无线便携式水质检测系统
CN110007056B (zh) * 2019-04-16 2022-04-19 量准（上海）医疗器械有限公司 一种新型低功耗无线便携式水质检测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201402520Y (zh) 一种基于无线传感网络接口的桥梁应变采集仪
CN203100795U (zh) 便携式功率油耗测试仪
JPS59119272A (ja) マルチプロ−ブ測定装置
CN206523504U (zh) 一种土壤温湿度检测取样一体仪
CN1291723A (zh) 智能化水质综合监测仪
CN105717366A (zh) 接地电阻在线监测报警仪及远程监控系统
CN107084818A (zh) 一种高精度压力传感器芯片的校准方法
CN201749100U (zh) 一种木材含水率检测装置
CN102866180B (zh) 高精度智能酸度计及其测量方法
CN202329850U (zh) 开关设备温升检测系统
CN2864627Y (zh) 智能称重传感器的控制电路
CN201464408U (zh) 土壤水分及养分测量仪
CN2470826Y (zh) 智能化水质综合监测仪
CN107831358A (zh) 一种基于max4373heua的电流量测装置
CN206833234U (zh) 一种温室环境综测仪
CN207515834U (zh) 一种基于多传感器信息融合的空气质量检测系统
CN201060070Y (zh) 可在线标校固定载荷传感器
CN214471033U (zh) 基于ZigBee无线传感网络的粮仓温湿度巡检系统
CN205718833U (zh) 一种结构工程安全自动化监测系统
CN102749368A (zh) 一种溶解氧测量系统
CN216051487U (zh) 一种无线传输的电极检测仪
CN205501431U (zh) 具有自校准功能的铝电解槽阳极分布电流精确测量仪
CN201413140Y (zh) 二自由度矢量型数字式倾角测试仪
CN206097446U (zh) 基于ZigBee无线技术的植物营养液检测系统
Zhao et al. Intelligent yield monitoring system of harvester based on plot breeding

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication