CN210166338U - 一种总离子浓度测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种总离子浓度测量仪，包括：检测探头，包括电极和温度传感器，温度传感器用于测量被测液体的温度信息，并生成温度信号；信号产生电路，用于生成交流方波信号；信号放大电路，与信号产生电路连接，用于放大交流方波信号；电流电压转换电路，与电极连接，用于将电极两端的交流电流信号转换成交流电压信号；整流滤波电路，与所述电流电压转换电路连接，用于将交流电压信号转换成直流电压信号；处理芯片，分别与所温度传感器和整流滤波电路连接，用于根据直流电压信号和温度信号计算被测液体的总离子浓度。通过实施本实用新型，能够解决由于不能及时监测缓蚀剂失效导致内燃机车受到腐蚀的问题。

Description

一种总离子浓度测量仪

技术领域

本实用新型涉及浓度测量技术领域，具体涉及一种总离子浓度测量仪。

背景技术

总离子浓度是一个基本的电解质溶液电化学参数，它的测量在电厂、冶金、化工、医药、水利、铁路等行业的水质监测具有十分重要的地位。总离子浓度是衡量内燃机车缓蚀剂品质好坏的一个重要指标，被广泛应用于铁路内燃机车检测、工业控制、科学研究和产品质量检验等众多领域。随着生产水平和科学技术的大力发展，医药蒸馏水及工业用水等溶液总离子浓度测量的准确性和实时性上也提出了越来越高的要求。

对于铁路内燃机中的缓蚀剂品质的检测，需要人工去管道进行取样，再送入实验室进行测量得到总离子浓度，这样花费时间长，如果内燃机车长期在外时，就不能及时监测缓蚀剂是否失效，从而容易导致内燃机车受到腐蚀。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种总离子浓度测量仪，以解决由于不能及时监测缓蚀剂是否失效导致内燃机车受到腐蚀的问题。

根据第一方面，本实用新型实施例提供了一种总离子浓度测量仪，包括：检测探头，包括电极和温度传感器，所述温度传感器用于测量被测液体的温度信息，并生成温度信号；信号产生电路，用于生成交流方波信号；信号放大电路，与所述信号产生电路连接，用于放大所述交流方波信号；电流电压转换电路，与所述电极连接，用于将所述电极两端的交流电流信号转换成交流电压信号；整流滤波电路，与所述电流电压转换电路连接，用于将所述交流电压信号转换成直流电压信号；处理芯片，分别与所述温度传感器和整流滤波电路连接，用于根据所述直流电压信号和温度信号计算所述被测液体的总离子浓度。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，还包括：缓冲电路，连接于所述信号放大电路及电极之间。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施实施方式中，还包括：显示器，与所述处理芯片连接，用于显示所述被测液体的总离子浓度。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述检测探头采用伸缩机构，用于调整所述检测探头的长度。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第四实施方式中，还包括：电源模块和开关电路；所述电源模块与开关电路连接，所述开关电路与所述检测探头、处理芯片和显示器连接，所述开关电路用于控制所述检测探头、信号产生电路、信号放大电路、缓冲电路、电流电压转换电路、整流滤波电路、处理芯片和显示器的开关状态。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述处理芯片包括：模数转换器，所述模数转换器用于将所述直流电压信号和温度信号转换成数字信号；浓度计算模块，用于根据所述直流电压信号和温度信号计算所述被测液体的总离子浓度。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第六实施方式中，还包括：壳体；所述电源模块、开关电路、信号产生电路、缓冲电路、信号放大电路、电流电压转换电路、整流滤波电路、处理芯片和显示器固定在所述壳体内，所述壳体设置有用于与检测探头连接的接口。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第七实施方式中，还包括：按键；所述按键与所述开关电路连接，用于控制所述开关电路的开关状态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：通过实施本实用新型中的总离子浓度测量仪，将检测探头伸入内燃机车的观测点中，就可以直接测量到内燃机车冷却槽中的液体的总离子浓度，可以根据总离子浓度判断缓蚀剂是否失效，并且总离子浓度测量仪的探测探头可以根据实时情况调整长度，极大方便工作人员的检测操作，不需要人工从观测点中取样，再送入实验室中检测检测，节省人工人本，方便快捷，内燃机车在外地时，也可以实时检测缓蚀剂是否失效，从而能够避免由于不能检测到内燃机车的缓蚀剂失效导致内燃机受到腐蚀的问题。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了本实用新型实施例中的总离子浓度测量仪的电路结构框图；

图2示出了本实用新型另一实施例中的总离子浓度测量仪的电路结构框图；

图3示出了本实用新型另一实施例中的总离子浓度测量仪的外观示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例提供一种总离子浓度测量仪，适用于检测铁路内燃机车缓蚀添加剂的总离子浓度测量，如图1所示，该总离子浓度测量仪包括：检测探头1，包括电极101和温度传感器102，温度传感器102用于测量被测液体的温度信息，并生成温度信号；信号产生电路2，用于生成交流方波信号；信号放大电路3，与信号产生电路2连接，用于放大交流方波信号；电流电压转换电路4，与电极101连接，用于将电极101两端的交流电流信号转换成交流电压信号；整流滤波电路5，与电流电压转换电路4连接，用于将交流电压信号转换成直流电压信号；处理芯片6，分别与温度传感器102和整流滤波电路5连接，用于根据直流电压信号和温度信号计算被测液体的总离子浓度。

在实际应用中，该交流方波信号可以是由信号产生电路2中的可编程逻辑控制器(PLC)产生的，其占空比为50％，频率为800Hz-4000Hz，信号放大电路3包括第一运算放大器，信号放大电路3的输入端与信号产生电路2的输出端连接，用于将交流方波信号进行放大，该电极101可以是铂黑电极或者其他材质的电极，信号放大电路3的输出端与电极101的负极连接，交流方波信号在被测液体里产生一个交变电场，电极101的正极与电流电压转换电路4连接，电流电压转换电路4检测到电极101的两极之间的交流电流信号后，将交流电流信号转换成交流电压信号，再将交流电压信号传输给整流滤波电路5进行滤波整流处理后，输入到处理芯片6中，该处理芯片6可以是单片机，处理芯片6根据温度传感器测量的温度信号以及交流电压信号计算被测液体的电导率，根据电导率按照预设的公式转换成被测液体的总离子浓度，该预设的公式为C＝-345.8+4523X，其中,X表示电导率，C表示总离子浓度。

通过实施本实施例中的实用新型，将探测探头伸入内燃机冷却槽中的观测点，检测得到被测液体的总离子浓度，就可以根据总离子浓度判断内燃机车的缓蚀剂是否失效，从而能够避免由于不能实时检测内燃机车中的缓蚀剂失效导致内燃机车受到腐蚀的问题。

可选地，在本实用新型一些实施例中，如图2所示，该总离子浓度测量仪还包括：缓冲电路7，连接于信号放大电路3及电极101之间；其中，该缓冲电路7包括第二运算放大器，用于提高方波信号的带载能力。

可选地，在本实用新型一些实施例中，该总离子浓度测量仪还包括：显示器8，与处理芯片6连接，用于显示被测液体的总离子浓度；其中，显示器8可以为液晶显示器或其他种类的显示装置，显示被测液体的总离子浓度数值。

可选地，在本实用新型一些实施例中，如图3所示，上述实施例中的检测探头1可采用伸缩机构，用于调整检测探头1的长度；其中，伸缩机构可以是伸缩杆或其他可以调整检测探头1的长度的机构。

可选地，在本实用新型一些实施例中，该总离子浓度测量仪还包括：电源模块9和开关电路10；电源模块9与开关电路10连接，开关电路10与检测探头1、信号产生电路2、处理芯片6和显示器8连接，所述开关电路用于控制检测探头1、信号产生电路2、缓冲电路7、电流电压转换电路4、整流滤波电路5、处理芯片6和显示器8的开关状态；其中，电源模块9与信号产生电路2中的PLC连接，为信号产生电路2供电，开关电路10用于控制总离子浓度测量仪的电源开关状态。

可选地，在本实用新型一些实施例中，上述实施例中的处理芯片6包括：模数转换器，模数转换器用于将直流电压信号和温度信号转换成数字信号；浓度计算模块，用于根据直流电压信号和温度信号计算被测液体的总离子浓度。

可选地，在本实用新型一些实施例中，该总离子浓度测量仪还包括：壳体13；上述实施例中的电源模块9、开关电路10、信号产生电路2、缓冲电路7、信号放大电路3、电流电压转换电路4、整流滤波电路5、处理芯片6和显示器8固定在壳体13内，壳体13设置有用于与检测探头1连接的接口11，其中，检测探头1和接口11之间通过导线连接。

可选地，在本实用新型一些实施例中，该总离子浓度测量仪还包括：按键12，按键12与开关电路10连接，用于控制所述开关电路的开关状态；其中，工作人员可以通过总离子浓度测量仪上的按键12控制总离子浓度测量仪电源的开关。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种总离子浓度测量仪，其特征在于，包括：

检测探头，包括电极和温度传感器，所述温度传感器用于测量被测液体的温度信息，并生成温度信号；

信号产生电路，用于生成交流方波信号；

信号放大电路，与所述信号产生电路连接，用于放大所述交流方波信号；

电流电压转换电路，与所述电极连接，用于将所述电极两端的交流电流信号转换成交流电压信号；

整流滤波电路，与所述电流电压转换电路连接，用于将所述交流电压信号转换成直流电压信号；

处理芯片，分别与所述温度传感器和整流滤波电路连接，用于根据所述直流电压信号和温度信号计算所述被测液体的总离子浓度。

2.根据权利要求1所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，还包括：缓冲电路，连接于所述信号放大电路及电极之间。

3.根据权利要求2所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，还包括：

显示器，与所述处理芯片连接，用于显示所述被测液体的总离子浓度。

4.根据权利要求1所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，所述检测探头采用伸缩机构，用于调整所述检测探头的长度。

5.根据权利要求3所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，还包括：电源模块和开关电路；

所述电源模块与开关电路连接，所述开关电路与所述检测探头、信号产生电路、处理芯片和显示器连接，所述开关电路用于控制所述检测探头、信号产生电路、信号放大电路、缓冲电路、电流电压转换电路、整流滤波电路、处理芯片和显示器的开关状态。

6.根据权利要求1所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，所述处理芯片包括：

模数转换器，所述模数转换器用于将所述直流电压信号和温度信号转换成数字信号；

浓度计算模块，用于根据所述直流电压信号和温度信号计算所述被测液体的总离子浓度。

7.根据权利要求5所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，还包括：壳体；

所述电源模块、开关电路、信号产生电路、缓冲电路、信号放大电路、电流电压转换电路、整流滤波电路、处理芯片和显示器固定在所述壳体内，所述壳体设置有用于与检测探头连接的接口。

8.根据权利要求5所述的总离子浓度测量仪，其特征在于，还包括：按键；

所述按键与所述开关电路连接，用于控制所述开关电路的开关状态。

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