CN206806979U - 一种实验污水处理设备防过压保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验污水处理设备防过压保护系统，包括设备主体，其特征是：设备主体上设置有保护盒，保护盒内设置有备用电源BY以及保护电路，所述保护电路包括，电压电流处理模块，耦接于供电模块，与供电模块之间耦接有第一插座CZ；分压取样模块，耦接于电压电流处理模块，并响应于处理信号；保护模块，耦接电压电流处理模块与分压取样模块，用于对电压突然升高时自动切断电路与设备主体之间的连接，输出应急信号；应急供电模块，耦接于保护模块，响应于应急信号，用于启动备用电源BY为设备主体紧急供电；应急供电模块并联有控制第一插座CZ的继电器开关单元；在电压突然变大的情况下污水处理设备不受损的同时仍能工作一段时间。

Description

一种实验污水处理设备防过压保护系统

技术领域

本实用新型涉实验仪器保护技术，更具体地说，它涉及一种实验污水处理设备防过压保护系统。

背景技术

在化学实验过程中产生大量废水，特别是初高中在进行化学实验课时，实验室产生的废水中往往含有多种重金属离子，主要Hg2+、Cu2+、Mn2+、 Pb2+、Cr3+、Cr6+、Zn2+等等，这些重金属离子会对环境造成严重污染，如果进入生态系统中，将破坏植物的生长和危及动物和人的生命，因此在实验室需要使用到污水处理设备，经过污水处理设备处理后可有效降低污水内的重金属离子。

但在污水处理过程中，一旦停电过电压过大很容易导致污水处理设备造成一定的损坏，同时当电压过大时会造成污水处理设备停止工作，但在做实验时不能随意的停止，而制作实验时污水又会源源不断的产生，因此需要设计一种电压保护系统，能够使得污水处理设备应对极端情况的发生，同时在极端情况发生时仍能使得污水处理设备运行一段时间，不至于使得污水处理设备马上停止工作。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种实验污水处理设备防过压保护系统，在电压突然变大的情况下污水处理设备不受损的同时仍能工作一段时间。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种实验污水处理设备防过压保护系统，包括设备主体，设备主体上设置有保护盒，保护盒内设置有备用电源BY以及保护电路，所述保护电路包括，

供电模块，用于对整个保护电路提供电源输出；

电压电流处理模块，耦接于供电模块，用于对接收到的电压与电流进行降压、稳压和滤波处理，并输出处理信号，同时与供电模块之间耦接有第一插座CZ；

分压取样模块，耦接于电压电流处理模块，并响应于处理信号，用于对电压进行分压操作；

保护模块，耦接电压电流处理模块与分压取样模块，用于对电压突然升高时自动切断电路与设备主体之间的连接，输出应急信号；

应急供电模块，耦接于保护模块，响应于应急信号，用于启动备用电源BY为设备主体紧急供电；应急供电模块并联有控制第一插座CZ的继电器开关单元，应急模块还设置有与备用电源BY耦接的第二插座DCZ。

通过采用上述技术方案，在设备主体上设置有保护盒，保护盒内设置有备用电源BY，备用电源BY可以在紧急断电的情况下对设备主体进行供电操作，同时在保护盒内还设置有保护电路，保护电路中的电压电流处理模块可以对电路中的电流与电压进行处理，从而可以使得保护电路中的后级电路可以使用，分压取样模块可以对经过电压电流处理模块处理后的模块进行分压操作，用作识别电路中的电压是否过压，保护模块用于接收分压取样模块输出的信号，一旦电路中电压升高则自动切断电路，应急供电模块与保护模块耦接，当保护模块使得设备主体断电操作时，应急供电模块启动使得备用电源BY对设备主体进行供电操作。

作为本实用新型的改进，所述电压电流处理模块包括电容C1，电容C1一端耦接有二极管VD1，电容C1另一端耦接于分压取样模块，二极管VD1耦接有电容C2，电容C2并联有稳压二极管DW1，分压取样模块与电容C1之间设置有第一节点A，二极管VD1和电容C1之间与第一节点之间耦接有电阻R1。

通过采用上述技术方案，电压电流处理模块对电路中的电压进行降压操作，同时在二极管DW1与电容C2可进行稳压操作，经过对电流与电压的处理之后才可输送到后级电路中。

作为本实用新型的改进，所述分压取样模块包括与第一节点A耦接的二极管VD3，二极管VD3依次耦接有电阻R2和电位器RP1。

通过采用上述技术方案，分压取样模块用于对电压进行分压操作，同时在分压时还会对电路中的电压进行取样操作，通过取样操作判别电压事都稳定。

作为本实用新型的改进，所述保护模块包括与电位器RP1耦接的稳压二极管DW2，稳压二极管DW2耦接有电子开关IC，电子开关IC的第二引脚耦接有二极管VD2。

通过采用上述技术方案，稳压二极管DW2直接受到供电模块中电压大小的控制，当电路中突然电压过高时，稳压二极管DW2不导通，此时设备主体断电。

作为本实用新型的改进，所述应急供电模块位于电子开关IC1的第三引脚与二极管VD2之间，应急供电模块包括检测单元、开关单元、缓冲放电单元和负载。

通过采用上述技术方案，应急供电模块主要用于当稳压二极管DW2不导通时，启动备用电源BY对设备主体进行供电操作，检测单元用于检测是否断电，当检测到断电情况发生，此时开关单元启动，备用电源BY在缓冲放电单元的作用下向负载持续输出电流，负载为设备主体。

作为本实用新型的改进，所述检测单元包括电压检测器IC11，电压检测器IC11输出端耦接有电阻R11，电压检测器IC11输出端与电阻R11之间耦接有电阻R22。

通过采用上述技术方案，检测单元中的电压检测器IC11对电路进行实时检测，查看是否突然断电。

作为本实用新型的改进，所述开关单元包括与电阻R11耦接的开关三极管VT1，开关三极管VT1发射极接地，开关三极管VT1集电极耦接三极管VT2。

通过采用上述技术方案，当检测单元检测到断电后输出检测信号，此时开关单元接收检测信号后，三极管VT1导通，进而使得三极管VT2导通。

作为本实用新型的改进，所述备用电池位于缓冲放电单元与三极管VT2之间，缓冲放电单元包括三极管VT3，三极管VT3的集电极与备用电池之间耦接有电阻R5。

通过采用上述技术方案，三极管VT2导通后，备用电源BY对设备主体进行充电操作，同时在电阻R5可以对备用电源BY进行充电操作。

作为本实用新型的改进，所述继电器开关单元包括与应急供电单元并联的继电器J，第一插座CZ处设置有受控于继电器J的继电器常闭触点J-1。

通过采用上述技术方案，供电模块稳定时，稳压二极管DW2不能导通，电子开关IC1第五引脚为低电压，此时继电器J以及与继电器J并联的应急供电模块不启动，由于继电器J不吸合，使得供电模块经继电器常闭触点J-1正常向第一插座供电，反之电压突然变大，稳压二极管DW2击穿导通，电子开关IC1第五引脚电位升高，使得电子开关IC1翻转，电子开关IC1的第三引脚输出高电平，继电器J吸合的同时应急供电模块启动，继电器J吸合使得继电器常闭触点J-1断开，第一插座CZ无法继续供电。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：一旦电路中电压升高则自动切断电路，应急供电模块与保护模块耦接，当保护模块使得设备主体断电操作时，应急供电模块启动使得备用电源BY对设备主体进行供电操作。

附图说明

图1为本实施例的整流流程示意图；

图2为本实施例的供电模块、电压电流处理模块、分压模块和保护模块的电路原理示意图；

图3为应急供电模块电路原理示意图。

附图标记：110、供电模块；111、电压电流处理模块；112、分压取样模块；113、保护模块；114、应急供电模块；115、检测单元；116、开关单元；117、缓冲放电单元；118、负载。

具体实施方式

参照附图对实施例做进一步说明。

一种实验污水处理设备防过压保护系统，参照图1至图3所示，在设备主体上设置有保护盒，保护盒的内部包括有当紧急断电时可对设备主体进行供电的备用电源BY，同时在保护盒内还设置有与备用电源BY配合使用的保护电路，在保护电路中依次设置有供电模块110、电压电流处理模块111、分压取样模块112、保护模块113和应急供电模块114，设备主体在运行过程中，供电模块110为市政电压，供电模块110在向设备主体进行供电之前，保护电路中的电压电流处理模块111会首先对电压与电流进行处理，在电压电流处理模块111由电容C1、电阻R1、二极管VD1、稳压二极管DW1和电容C2组成，可进行稳压、降压和滤波操作，在经过电压电流处理模块111处理过后输出稳定的直流电流并向电子开关IC1提供动作电。

分压取样模块112中二极管VD3、电阻R2和滑动变阻器RP1共同构成分压取样电路，当市政电电压正常时，稳压二极管DW2不能导通，电子开关IC1的第五引脚此时为低电压，继电器J不吸合，同时与继电器J并联的应急供电模块114同样无反应；当市政电电压突然升高时，稳压二极管DW2导通，电子开关IC1的第五引脚此时为高电平，继电器J吸合，导致继电器常闭触点J-1断开，此时第一插座CZ无法继续供电，此时应急供电模块114启动，设备主体设置有两个插座，一种是依靠第一插座CZ进行供电，另一个依靠应急供电电路中的备用电源BY处第二插座DCZ进行供电。

应急供电模块114中的检测单元115用于检测电压高低，当检测到电子开关IC1的第五引脚输出高电平时，开关单元116控制备用电源BY开启，当不需要备用电源BY为设备主体进行供电操作时，缓冲放电单元117中的电阻R5可以为备用电源BY进行充电操作，负载118为设备主体。

应急启动模块包括电压检测器IC1、开关三极管VT1、P沟道功率的三极管VT2、N沟道功率的三极管VT3以及备用电源BY等元器件组成，继电器触点K-1与备用电源BY开关联动，在工作状态时，继电器触点K-1关闭，当电压检测器IC1检测到高压时，电压检测器IC1的第一引脚输出高电平，在高电平的作用下使得LED1点亮，此时开关三极管VT1饱和导通，由于开关三极管VT1饱和导通，所以开关三极管VT1压降变小，三极管VT2、三极管VT3的栅极电压接近接地电平，此时三极管VT2导通而三极管VT3截止，三极管VT2的导通电阻很小，三极管VT2的管压降比并联的二极管VD23正向管压降小很多，因此三极管VT2导通后电源是经三极管VT2的MOSFET向不停电负载118供电，而不是经三极管VT2中的二极管VD２３向负载118供电。

电压检测器IC1输出低电平，LED1灭，三极管VT1截止，此时三极管VT２的栅极G与源极S同电位，使得三极管VT２截止，三极管VT3的栅极G由备用电源BY的正极、继电器触点K-1、电阻R3得到偏置电压，三极管VT3导通，备用电源BY向负载118供电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种实验污水处理设备防过压保护系统，包括设备主体，其特征是：设备主体上设置有保护盒，保护盒内设置有备用电源BY以及保护电路，所述保护电路包括，

供电模块(110)，用于对整个保护电路提供电源输出；

电压电流处理模块(111)，耦接于供电模块(110)，用于对接收到的电压与电流进行降压、稳压和滤波处理，并输出处理信号，同时与供电模块(110)之间耦接有第一插座CZ；

分压取样模块(112)，耦接于电压电流处理模块(111)，并响应于处理信号，用于对电压进行分压操作；

保护模块(113)，耦接电压电流处理模块(111)与分压取样模块(112)，用于对电压突然升高时自动切断电路与设备主体之间的连接，输出应急信号；

应急供电模块(114)，耦接于保护模块(113)，响应于应急信号，用于启动备用电源BY为设备主体紧急供电；应急供电模块(114)并联有控制第一插座CZ的继电器的开关单元(116)，应急模块还设置有与备用电源BY耦接的第二插座DCZ。

2.根据权利要求1所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述电压电流处理模块(111)包括电容C1，电容C1一端耦接有二极管VD1，电容C1另一端耦接于分压取样模块(112)，二极管VD1耦接有电容C2，电容C2并联有稳压二极管DW1，分压取样模块(112)与电容C1之间设置有第一节点A，二极管VD1和电容C1之间与第一节点之间耦接有电阻R1。

3.根据权利要求2所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述分压取样模块(112)包括与第一节点A耦接的二极管VD3，二极管VD3依次耦接有电阻R2和电位器RP1。

4.根据权利要求3所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述保护模块(113)包括与电位器RP1耦接的稳压二极管DW2，稳压二极管DW2耦接有电子开关IC，电子开关IC的第二引脚耦接有二极管VD2。

5.根据权利要求4所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述应急供电模块(114)位于电子开关IC1的第三引脚与二极管VD2之间，应急供电模块(114)包括检测单元(115)、开关单元(116)、缓冲放电单元(117)和负载(118)。

6.根据权利要求5所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述检测单元(115)包括电压检测器IC11，电压检测器IC11输出端耦接有电阻R11，电压检测器IC11输出端与电阻R11之间耦接有电阻R22。

7.根据权利要求5所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述开关单元(116)包括与电阻R11耦接的开关三极管VT1，开关三极管VT1发射极接地，开关三极管VT1集电极耦接三极管VT2。

8.根据权利要求7所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述缓冲放电单元(117)与三极管VT2之间设置有备用电池，缓冲放电单元(117)包括三极管VT3，三极管VT3的集电极与备用电池之间耦接有电阻R5。

9.根据权利要求5所述的一种实验污水处理设备防过压保护系统，其特征是：所述继电器的开关单元(116)包括与应急供电单元并联的继电器J，第一插座CZ处设置有受控于继电器J的继电器常闭触点J-1。