CN215179849U - 多参数水质监测仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多参数水质监测仪，包括输入电路、基准源、模数转换电路、第一隔离芯片、核心控制板和输出电路，输入电路、基准源分别与模数转换电路连接，模数转换电路与第一隔离芯片连接，第一隔离芯片与核心控制板连接，核心控制板与输出电路连接，输入电路采用二线制接线原理，由于传感器的负极与电气接地不是同一个电位，分开处理，没有连接在一起，因此对漏电和静电形不成有效回路，提高了测量准确性和稳定性，同时延长了传感器的使用寿命，并采用隔离芯片，提高了操作人员的自身安全、增强了设备本身的安全性，符合防爆设计要求。

Description

多参数水质监测仪

技术领域

本申请属于水质监测技术领域，具体涉及一种多参数水质监测仪。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率等；另一类是一些污染物或有毒物质。

传统的水质监测仪都采用三线制接线原理，传感器测量(俗称：正极)、参比(俗称：负极)、信号/电源接地，共三个接线端子，其中参比和信号/电源共地，由于没有采用隔离技术，导致测量准确性得不到保障，而且易出现溶液漏电或产生静电问题，直接影响测量结果，造成数据漂移，甚至损坏仪表、损坏传感器，给用户造成经济损失，甚至造成安全事故。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服传统的水质监测仪都采用三线制接线原理，参比和信号/电源共地，由于没有采用隔离技术，导致测量准确性得不到保障，而且易出现溶液漏电或产生静电问题，直接影响测量结果，造成数据漂移，甚至损坏仪表、损坏传感器，给用户造成经济损失，甚至造成安全事故的问题，本申请提供一种多参数水质监测仪，包括：

输入电路、基准源、模数转换电路、第一隔离芯片、核心控制板和输出电路；

所述输入电路、基准源分别与所述模数转换电路连接；

所述模数转换电路与所述第一隔离芯片连接；

所述第一隔离芯片与所述核心控制板连接；

所述核心控制板与所述输出电路连接。

进一步的，所述输出电路包括：模拟量输出电路和总线输出电路。

进一步的，还包括：

第二隔离芯片；

所述核心控制板通过所述第二隔离芯片与所述总线输出电路连接。

进一步的，所述总线输出电路为RS485输出电路。

进一步的，所述模拟量输出电路为4-20mA模拟量输出电路。

进一步的，所述输入电路包括传感器的正极和传感器的负极，还包括：

第一放大器和第二放大器；

所述传感器的正极与第一放大器的输入端连接，所述第一放大器的输出端与所述模数转换电路连接；

所述传感器的负极分别与所述模数转换电路和第二放大器的输入端连接；

所述第二放大器的输出端与所述模数转换电路连接。

进一步的，还包括：

模块化连接端口；

所述输入电路通过所述模块化连接端口与所述模数转换电路连接。

进一步的，还包括：

报警继电器，所述报警继电器与所述核心控制板连接。

进一步的，还包括：LCD显示屏，所述LCD显示屏与所述核心控制板连接。

进一步的，所述LCD显示屏为半透半反阳光屏。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的多参数水质监测仪，包括输入电路、基准源、模数转换电路、第一隔离芯片、核心控制板和输出电路，输入电路、基准源分别与模数转换电路连接，模数转换电路与第一隔离芯片连接，第一隔离芯片与核心控制板连接，核心控制板与输出电路连接，输入电路采用二线制接线原理，由于传感器的负极与电气接地不是同一个电位，分开处理，没有连接在一起，因此对漏电和静电形不成有效回路，提高了测量准确性和稳定性，同时延长了传感器的使用寿命，并采用隔离芯片，提高了操作人员的自身安全、增强了设备本身的安全性，符合防爆设计要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种多参数水质监测仪的功能结构图。

图2为本申请另一个实施例提供的一种多参数水质监测仪的功能结构图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的多参数水质监测仪的功能结构图，如图1所示，该多参数水质监测仪包括：

输入电路101、基准源102、模数转换电路103、第一隔离芯片104、核心控制板105和输出电路106；

输入电路101、基准源102分别与模数转换电路103连接；

模数转换电路103与第一隔离芯片104连接；

第一隔离芯片104与核心控制板105连接；

核心控制板105与输出电路106连接。

传统的水质监测仪都采用三线制接线原理，传感器测量(俗称：正极)、参比(俗称：负极)、信号/电源接地，共三个接线端子，其中参比和信号/电源共地，由于没有采用隔离技术，导致测量准确性得不到保障，而且易出现溶液漏电或产生静电问题，直接影响测量结果，造成数据漂移，甚至损坏仪表、损坏传感器，给用户造成经济损失，甚至造成安全事故。

本实施例中，多参数水质监测仪包括输入电路、基准源、模数转换电路、第一隔离芯片、核心控制板和输出电路，输入电路、基准源分别与模数转换电路连接，模数转换电路与第一隔离芯片连接，第一隔离芯片与核心控制板连接，核心控制板与输出电路连接，输入电路采用二线制接线原理，由于传感器的负极与电气接地不是同一个电位，分开处理，没有连接在一起，因此对漏电和静电形不成有效回路，提高了测量准确性和稳定性，同时延长了传感器的使用寿命，并采用隔离芯片，提高了操作人员的自身安全、增强了设备本身的安全性，符合防爆设计要求。

图2为本申请另一个实施例提供的多参数水质监测仪的功能结构图，如图2所示，输出电路包括：模拟量输出电路和总线输出电路，多参数水质监测仪还包括：

第二隔离芯片107；

核心控制板105通过第二隔离芯片107与总线输出电路连接。

核心控制板105例如为ARM芯片。

一些实施例中，总线输出电路为RS485输出电路，模拟量输出电路为4-20mA模拟量输出电路。

ARM芯片接收传感器测量得到的输入数据，计算出相应的测量数据，显示到LCD，并通过模拟量4-20mA和/或数字信号RS-485采用MODBUS RTU协议发送到上位机，以使用户在上位机上直接观看测量数据。

输入电路包括传感器的正极和传感器的负极，多参数水质监测仪还包括：

第一放大器108和第二放大器109；

传感器的正极与第一放大器108的输入端连接，第一放大器的输出端与模数转换电路103连接；

传感器的负极分别与模数转换电路103和第二放大器109的输入端连接；

第二放大器109的输出端与模数转换电路103连接。

传感器等效于一个高阻电阻，产生±2000mV电压信号。经过第一放大器108和第二放大器109运算放大，模数转换电路103进行A/D转换得到数据信号，将数字信号隔离后传送到ARM芯片，可以实现测量信号隔离，提高测量准确性。

多参数水质监测仪还包括：

模块化连接端口110；

输入电路101通过模块化连接端口110与模数转换电路103连接。

通过模块化连接端口110，只需要通过插拔更换输入模块，连接相应的传感器，即可实现一机多用。降低客户的投入成本，减少备品备件库存，降低维护人员的工作量。例如，通过插入溶解氧传感器即可测量水中溶解氧的浓度，需要说明的是，插拔更换模块连接的传感器可以根据用户的使用目的和需求进行更换以测得所需参数。

报警继电器111，报警继电器111与核心控制板105连接。

核心控制板105通过判断接收数据的范围，控制继电器的开和关，实现简单的自动控制报警。

LCD显示屏112，LCD显示屏112与核心控制板105连接。

一些实施例中，LCD显示屏112为半透半反阳光屏。

由于水质监测仪多在户外安装，在阳光照射情况下，屏幕显示效果不好，需要双手遮挡屏幕周围，眼睛凑近才能勉强观察显示数据，非常不方便。本实施例中，屏幕采用半透半反阳光屏，即使在阳光强烈的户外安装，依然能够轻松观察到数据。

本实施例中，通过模块化连接端口只需要通过插拔更换连接相应的传感器，即可实现一机多用，实现多参数测量，屏幕采用半透半反阳光屏，即使在阳光强烈的户外安装，依然能够轻松观察到数据，方便用户使用。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多参数水质监测仪，其特征在于，包括：

输入电路、基准源、模数转换电路、第一隔离芯片、核心控制板和输出电路；

所述输入电路、基准源分别与所述模数转换电路连接；

所述模数转换电路与所述第一隔离芯片连接；

所述第一隔离芯片与所述核心控制板连接；

所述核心控制板与所述输出电路连接。

2.根据权利要求1所述的多参数水质监测仪，其特征在于，所述输出电路包括：模拟量输出电路和总线输出电路。

3.根据权利要求2所述的多参数水质监测仪，其特征在于，还包括：

第二隔离芯片；

所述核心控制板通过所述第二隔离芯片与所述总线输出电路连接。

4.根据权利要求2或3所述的多参数水质监测仪，其特征在于，所述总线输出电路为RS485输出电路。

5.根据权利要求2所述的多参数水质监测仪，其特征在于，所述模拟量输出电路为4-20mA模拟量输出电路。

6.根据权利要求1所述的多参数水质监测仪，其特征在于，所述输入电路包括传感器的正极和传感器的负极，还包括：

第一放大器和第二放大器；

所述传感器的正极与第一放大器的输入端连接，所述第一放大器的输出端与所述模数转换电路连接；

所述传感器的负极分别与所述模数转换电路和第二放大器的输入端连接；

所述第二放大器的输出端与所述模数转换电路连接。

7.根据权利要求1或6所述的多参数水质监测仪，其特征在于，还包括：

模块化连接端口；

所述输入电路通过所述模块化连接端口与所述模数转换电路连接。

8.根据权利要求1所述的多参数水质监测仪，其特征在于，还包括：

报警继电器，所述报警继电器与所述核心控制板连接。

9.根据权利要求1所述的多参数水质监测仪，其特征在于，还包括：LCD显示屏，所述LCD显示屏与所述核心控制板连接。

10.根据权利要求9所述的多参数水质监测仪，其特征在于，所述LCD显示屏为半透半反阳光屏。

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