CN206557082U - 应用于工厂废水达标排放的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了应用于工厂废水达标排放的检测装置，包括电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器、LED显示模块、键盘和驱动电路，所述电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器依次连接，所述LED显示模块、键盘和驱动电路分别与微处理器连接，所述LED显示模块与驱动电路连接。本实用新型应用半导体位置敏感器件PSD检测工厂废水的液体浓度，并设计外围电路，提高检测系统的抗干扰能力，进一步提高了检测系统的可靠性，使排放废水达标。

Description

应用于工厂废水达标排放的检测装置

技术领域

本实用新型涉及液体浓度检测，具体涉及应用于工厂废水达标排放的检测装置。

背景技术

浓度是衡量工厂废水排放是否达标的一项非常重要的指标，为了达到排放标准，生产企业除了在排放前对废水的浓度进行检验外，还要求在排放后对河流的浓度进行监控，化验室检验只是抽样检验，步骤繁琐，实时性差，不易控制产品质量，仅仅依靠这种方法很难满足排放要求。在线检测系统可以使操作人员在废水排放过程中随时掌握废水和河流浓度的变化情况，及时采取措施，实现实时控制，使产品的浓度控制在要求的范围内这对提高产品质量有很重要的意义，但是现有技术往往存在检测不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是检测浓度不稳定，目的在于提供应用于工厂废水达标排放的检测装置，提高检测浓度的稳定性和可靠性。

本实用新型通过下述技术方案实现：

应用于工厂废水达标排放的检测装置，包括电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器、LED显示模块、键盘和驱动电路，所述电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器依次连接，所述LED显示模块、键盘和驱动电路分别与微处理器连接，所述LED显示模块与驱动电路连接。激光器发出激光，通过光学系统(内装有参考液体和待测液体)照射到PSD感光面上，经过PSD信号调理电路将输出的电流信号进行放大等处理，由模数转换电路将模拟量转换为数字量，通过适当接口将其送入微处理器，以其为核心对浓度检测系统进行控制，再由显示系统显示出待测液体浓度。

进一步地，应用于工厂废水达标排放的检测装置，所述PSD信号调理电路采用芯片AD538。AD538结构独特、工艺精良。低输入或输出偏移电压和优异的线性性能的结合,使其可在一个非常宽的输入动态范围内进行精确的运算。

进一步地，应用于工厂废水达标排放的检测装置，所述PSD信号调理电路包括前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路，所述前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路依次连接。光电系统中，由光电探测器获得的电信号常常是微弱信号，不能直接送到微处理器中，必须由前置放大电路进行放大；由于是光学系统，消除背景光的干扰是很有必要的；由于该系统工作的环境恶劣，产生的工频干扰会淹没PSD微弱的信号，因此加设陷波电路。

进一步地，应用于工厂废水达标排放的检测装置，所述电源电路采用MC7812。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本实用新型应用半导体位置敏感器件PSD检测工厂废水的液体浓度，并设计外围电路，提高检测系统的抗干扰能力，进一步提高了检测系统的可靠性，使排放废水达标。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型PSD信号调理电路；

图3为本实用新型前置放大电路的原理解释图；

图4为本实用新型背景干扰及暗电流消除电路；

图5为本实用新型陷波电路；

图6为本实用新型电源电路；

图7为本实用新型电平转换电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，应用于工厂废水达标排放的检测装置，包括电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器、LED显示模块、键盘和驱动电路，所述电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器依次连接，所述LED显示模块、键盘和驱动电路分别与微处理器连接，所述LED显示模块与驱动电路连接。PSD信号调理电路采用芯片AD538；PSD信号调理电路包括前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路，所述前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路依次连接；电源电路采用MC7812。

半导体位置敏感器件(Position Sensitive Detector简称PSD)是一种对其感光面上的入射光点位置敏感的光电器件，即当入射光点落在器件感光面的不同位置时，将对应输出不同的信号。通过对输出信号的处理，即可确定入射光点在器件感光面上的位置。PSD可分为一维PSD和二维PSD。一维可以测定光点的一维位置坐标，而二维可以检测出光点的平面二维位置坐标。

如图2所示，为PSD信号调理电路，其中IC1、IC2、IC3、IC4为高精度运放，IC1和IC3是前置放大电路，应选用低温漂高输入阻抗运放，IC3和IC4分别形成加法器和减法器，AD538为模拟除法器，电阻R8可根据入射光的强度而定。如图3所示，为前置放大电路的原理解释图，其中IC5同等与IC1或IC2，电阻R12、R14的作用与电阻R8的作用类似。

通常，PSD在使用时总存在一定强度的背景光，背景光的存在将会影响器件的性能。假设背景光在两个信号电极上产生的光电流为I，显然，当背景光强度变化时，将引起位置输出的误差。并且，当背景较强时，信号光点强度的变化也将影响位置输出。因此，背景光的存在对PSD的使用是很不利的。消除背景光影响的方法有两种：光学法和电学法。光学法是在PSD感光面上加上一片透过波长与信号光源匹配的干涉滤光片，滤掉大部分的背景光。电学法可以先检测出信号光源熄灭时的背景光强的大小，然后点亮光源，将检测到的输出信号减去背景光的成分。或者可以将光源以某一固定的频率调制成脉冲光，对输出信号用锁相放大器进行同步检波，滤去背景光成分，再进行处理，得到位置输出信号。这里选择光学法来解决背景光和暗电流，如图4所示，为背景干扰及暗电流消除电路。

如图5所示，为陷波电路，本实施例中采用有源双T陷波电路，能有效的滤除50Hz的工频干扰。如图6和图7所示，为电源电路和电平转换电路，因为电源电路提供的电压有正负12V和正负5V，但是本实施例中还需要3.3V的电压，因此加设了应用集成块U5电平转换芯片LT1085的电平转换电路。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.应用于工厂废水达标排放的检测装置，其特征在于，包括电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器、LED显示模块、键盘和驱动电路，所述电源电路、激光器、光学系统、PSD传感器、PSD信号调理电路、模数转换电路、微处理器依次连接，所述LED显示模块、键盘和驱动电路分别与微处理器连接，所述LED显示模块与驱动电路连接。

2.根据权利要求1所述的应用于工厂废水达标排放的检测装置，其特征在于，所述PSD信号调理电路采用芯片AD538。

3.根据权利要求1所述的应用于工厂废水达标排放的检测装置，其特征在于，所述PSD信号调理电路包括前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路，所述前置放大电路、背景干扰及暗电流消除电路和陷波电路依次连接。

4.根据权利要求1所述的应用于工厂废水达标排放的检测装置，其特征在于，所述电源电路采用MC7812。