一種具有水位探測功能的淨水處理器的製作方法

2023-09-16 13:20:25

本實用新型涉及水處理技術領域，具體的說，是一種具有水位探測功能的淨水處理器。

背景技術：

水處理的方式包括物理處理和化學處理。人類進行水處理的方式已經有相當多年歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質排除在外，吸附方式中較重要者為以活性炭進行吸附，阻隔方法則是將水通過濾材，讓體積較大的雜質無法通過，進而獲得較為乾淨的水。另外，物理方法也包括沉澱法，就是讓比重較小的雜質浮於水面撈出，或是比重較大的雜質沉澱於下，進而取得。化學方法則是利用各種化學藥品將水中雜質轉化為對人體傷害較小的物質，或是將雜質集中，歷史最久的化學處理方法應該可以算是用明礬加入水中，水中雜質集合後，體積變大，便可用過濾法，將雜質去除。

隨著人類生活不斷提高水體富營養化氨氮、磷等營養鹽問題和國家環保局對汙水排放標準一步步提高，沿用了許多年傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備，已經難以適應當今的高濁度和高濃度汙水的處理要求，而且處理工藝流程長，系統龐大，而且還散發大量臭氣。運營者要想達到最新排放標準，需要從新再投入高額的資金擴建原有汙水處理系統，加大佔地面積使用和高額的汙水處理設備及高額後期維護費用，然而,傳統的汙水深度處理再生回用技術系統(如活性炭過濾、微孔過濾、滲透膜淨化等技術系統)投資高、後期維護運行費用高，太多的運營者難以承受。

水處理設備英文：water treatment。簡單講，「水處理」就是通過物理、化學、生物的手段，去除水中一些對生產、生活不需要的有害物質的過程。是為了適用於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關。因此，水處理領域涉及的應用範圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業應用。

水處理包括：汙水處理和飲用水處理兩種，有些地方還把汙水處理再分為兩種，即汙水處理和中水回用兩種。經常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺，活性炭及各種濾料等。

水處理的效果可以通過水質標準衡量。

為達到成品水（生活用水、生產用水或可排放廢水）的水質要求而對原料水（原水）的加工過程。

加工原水為生活或工業的用水時，稱為給水處理；

加工廢水時，則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放（排入水體或土地）或再次使用（見廢水處置、廢水再用）。

在循環用水系統以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和汙泥的處理及最終處置（見汙泥處理和處置），有時還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式：①最常用的是通過去除原水中部分或全部雜質來獲得所需要的水質；②通過在原水中添加新的成分，通過物理或化學反應後來獲得所需要的水質；③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。

水中雜質和處理方法水中雜質包括挾帶的粗大物質、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊汙物等。給水工程中，粗大雜質由取水構築物的設施去除，不列入水處理的範圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質一般屬於水的預處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產生的不溶解物質等。溶解物有無機鹽類、有機化合物和氣體。去除水中雜質的處理方法很多，主要方法的適用範圍可以大致按雜質的粒度來劃分。由於原水所含的雜質和成品水可允許的雜質在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。

就生活用水（或城鎮公共給水）而論，取自高質量水源（井水或防護良好的給水專用水庫）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質，然後消毒；汙染較嚴重的原水，還需去除有機物等汙染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業用水的水質要求，但工業用水有時需要進一步的加工，如進行軟化、除鹽等。

當廢水的排放或再用的水質要求較低時，只需用篩除和沉澱等方法去除粗大雜質和懸浮物（常稱一級處理）；當要求去除有機物時，一般在一級處理後採用生物處理法（常稱二級處理）和消毒；對經過生物處理後的廢水，所進行的處理過程統稱三級處理或深度處理，如當廢水排入的水體需要防止富營養化所進行的去除氮、磷過程即屬於三級處理（見水的物理化學處理法）。當廢水作為水源時，成品水水質要求以及相應的加工流程隨其用途而定。理論上，現代的水處理技術，可以從任何劣質水製取任何高質量的成品水。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種具有水位探測功能的淨水處理器，利用降壓型穩壓器進行穩壓供電，為整個淨水處理器提供安全可靠的工作電源，同時亦能夠實時的對淨水處理器的水位狀態進行監測，為安全可靠的使用淨水處理器提供安全保障。

本實用新型通過下述技術方案實現：一種具有水位探測功能的淨水處理器，設置有穩壓電源供電電路、繼電器電路、主處理電路及探測電路，所述探測電路與主處理電路相連接，主處理電路連接繼電器電路；在所述穩壓電源供電電路內設置有橋式整流堆UI、π型電源濾波器及穩壓電路，所述橋式整流堆UI的輸出端與π型電源濾波器的輸入端相連接，所述π型電源濾波器的輸出端與穩壓電路的輸入端相連接，所述穩壓電路的輸出端分別與探測電路、主處理電路及繼電器電路相連接；在所述穩壓電路內設置有降壓型穩壓器IC2、穩壓管D5、電感L1、電容C5、電容R6、電阻R7、電阻R8及發光二極體D6，所述降壓型穩壓器IC2的1腳和3腳構成穩壓電路的輸入端，且降壓型穩壓器IC2的3腳接地，所述穩壓管D5並聯在降壓型穩壓器IC2的2腳和5腳之間；所述電感L1和電容C5串聯且連接在降壓型穩壓器IC2的2腳和5腳之間，電感L1與降壓型穩壓器IC2的2腳相連接；所述電阻R6與電阻R7串聯後並聯在電容C5上，所述電阻R8和二極體D6串聯後並聯在電容C5上；電容C5的兩端為穩壓電路的輸出端；所述降壓型穩壓器IC2的4腳與電阻R6和電阻R7的共接端相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，能夠利用繼電器電路對被控制的設備進行相應的制動操作，特別採用下述設置結構：在所述繼電器電路內設置有三極體Q1及繼電器J，所述三極體Q1的基極與主處理電路相連接，所述三極體Q1的發射極與降壓型穩壓器IC2的5腳相連接，所述三極體Q1的集電極通過繼電器J與電感L1和電容C5的共接端相連接，在所述繼電器J上還並聯有二極體D4，且二極體D4的正極與三極體Q1的集電極相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，能夠將實時感測的水位數據信息進行有效處理，而後用於對繼電器電路進行控制，從而使被繼電器電路所控制的設備進行相應的制動操作，特別採用下述設置結構：在所述主處理電路內設置有處理晶片IC1、電容C2、電阻R1及指示燈電路，所述電容C1的第二端分別與處理晶片IC1的2腳、6腳及電阻R1的第一端相連接，電阻R1的第二端與處理晶片IC1的1腳相連接，處理晶片IC1的1腳通過電容C2與處理晶片IC1的3腳相連接；處理晶片IC1的3腳通過指示燈電路與三極體Q1的基極相連接，處理晶片IC1的4腳和8腳共接且與電感L1和電容C5的共接端相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，能夠實時的觀察當前水位情況，以便使用者可以根據不同色光的表現形式來確定當前水位處於什麼期間，特別採用下述設置結構：所述指示燈電路包括相互串聯的電阻R3及發光二極體D3且電阻R3與處理晶片IC1的3腳相連接，發光二極體D3與三極體Q1的基極相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，特別採用下述設置結構：所述發光二極體D3的負極與三極體Q1的基極相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，能夠採用3種不同高度的水位探測線進行水位的探測，能夠安全、快捷的讓使用者知曉當前水位情況，並自動化的對繼電器進行制動，從而達到合理控制水位的目的，特別採用下述設置結構：所述探測電路設置在所述水處理設備的水位探測區域內，在所述探測電路內設置有與主處理電路相連接的用於探測高中低三檔水位的探測線及電容C1，且在探測中度水位的探測線上還設置有穩壓二極體D1，用於探測高度和中度水位的探測線共接且連接在電容C1的第一端，探測低度水位的探測線連接在電容C1的第二端；電容C1並聯在處理晶片IC1的4腳和6腳之間。

進一步的為更好地實現本實用新型，特別採用下述設置結構：所述穩壓二極體D1的負極與電容C1的第一端相連接。

進一步的為更好地實現本實用新型，特別採用下述設置結構：所述π型電源濾波器採用RCπ型電源濾波器，且包括電容C6、電容C7及電阻R4，且電容C7並聯在穩壓電路的輸入端上。

進一步的為更好地實現本實用新型，特別採用下述設置結構：在所述穩壓電源供電電路上還設置有電阻R2、電容C3及穩壓二極體D2，所述電感L1和電容C5的共接端通過電阻R2與處理晶片IC1的4腳相連接，所述穩壓二極體D2和電容C3並聯在處理晶片IC1的4腳和1腳之間。

進一步的為更好地實現本實用新型，特別採用下述設置結構：所述穩壓二極體D2的負極與處理晶片IC1的4腳相連接，所述電容C1、電容C3、電容C5皆採用電解電容，電容C1的正極與處理晶片IC1的4腳相連接，電容C3的正極與處理晶片IC1的4腳相連接，電容C5的正極與電感L1連接，所述穩壓管D5的負極與電感L1相連接；所述處理晶片IC1採用NE555，所述降壓型穩壓器IC2採用LM2576系列開關穩壓集成電路。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

本實用新型利用降壓型穩壓器進行穩壓供電，為整個淨水處理器提供安全可靠的工作電源，同時亦能夠實時的對淨水處理器的水位狀態進行監測，為安全可靠的使用淨水處理器提供安全保障。

本實用新型採用3種不同高度的水位探測線進行水位的探測，能夠安全、快捷的讓使用者知曉當前水位情況，並自動化的對繼電器進行制動，從而達到合理控制水位的目的。

本實用新型採用簡單的電路結構即可達到自動化的控制水位，其具有性價比高、使用方便，適應性強等優點。

本實用新型所設置的指示燈電路能夠實時的觀察當前水位情況，以便使用者可以根據不同色光的表現形式來確定當前水位處於什麼期間。

附圖說明

圖1為本實用新型結構原理圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。

實施例1：

一種具有水位探測功能的淨水處理器，利用降壓型穩壓器進行穩壓供電，為整個淨水處理器提供安全可靠的工作電源，同時亦能夠實時的對淨水處理器的水位狀態進行監測，為安全可靠的使用淨水處理器提供安全保障，如圖1所示，特別採用下述設置結構：設置有穩壓電源供電電路、繼電器電路、主處理電路及探測電路，所述探測電路與主處理電路相連接，主處理電路連接繼電器電路；在所述穩壓電源供電電路內設置有橋式整流堆UI、π型電源濾波器及穩壓電路，所述橋式整流堆UI的輸出端與π型電源濾波器的輸入端相連接，所述π型電源濾波器的輸出端與穩壓電路的輸入端相連接，所述穩壓電路的輸出端分別與探測電路、主處理電路及繼電器電路相連接；在所述穩壓電路內設置有降壓型穩壓器IC2、穩壓管D5、電感L1、電容C5、電容R6、電阻R7、電阻R8及發光二極體D6，所述降壓型穩壓器IC2的1腳和3腳構成穩壓電路的輸入端，且降壓型穩壓器IC2的3腳接地，所述穩壓管D5並聯在降壓型穩壓器IC2的2腳和5腳之間；所述電感L1和電容C5串聯且連接在降壓型穩壓器IC2的2腳和5腳之間，電感L1與降壓型穩壓器IC2的2腳相連接；所述電阻R6與電阻R7串聯後並聯在電容C5上，所述電阻R8和二極體D6串聯後並聯在電容C5上；電容C5的兩端為穩壓電路的輸出端；所述降壓型穩壓器IC2的4腳與電阻R6和電阻R7的共接端相連接。

實施例2：

本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，能夠利用繼電器電路對被控制的設備進行相應的制動操作，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述繼電器電路內設置有三極體Q1及繼電器J，所述三極體Q1的基極與主處理電路相連接，所述三極體Q1的發射極與降壓型穩壓器IC2的5腳相連接，所述三極體Q1的集電極通過繼電器J與電感L1和電容C5的共接端相連接，在所述繼電器J上還並聯有二極體D4，且二極體D4的正極與三極體Q1的集電極相連接。

實施例3：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，能夠將實時感測的水位數據信息進行有效處理，而後用於對繼電器電路進行控制，從而使被繼電器電路所控制的設備進行相應的制動操作，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述主處理電路內設置有處理晶片IC1、電容C2、電阻R1及指示燈電路，所述電容C1的第二端分別與處理晶片IC1的2腳、6腳及電阻R1的第一端相連接，電阻R1的第二端與處理晶片IC1的1腳相連接，處理晶片IC1的1腳通過電容C2與處理晶片IC1的3腳相連接；處理晶片IC1的3腳通過指示燈電路與三極體Q1的基極相連接，處理晶片IC1的4腳和8腳共接且與電感L1和電容C5的共接端相連接。

實施例4：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，能夠實時的觀察當前水位情況，以便使用者可以根據不同色光的表現形式來確定當前水位處於什麼期間，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述指示燈電路包括相互串聯的電阻R3及發光二極體D3且電阻R3與處理晶片IC1的3腳相連接，發光二極體D3與三極體Q1的基極相連接。

實施例5：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述發光二極體D3的負極與三極體Q1的基極相連接。

實施例6：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，能夠採用3種不同高度的水位探測線進行水位的探測，能夠安全、快捷的讓使用者知曉當前水位情況，並自動化的對繼電器進行制動，從而達到合理控制水位的目的，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述探測電路設置在所述水處理設備的水位探測區域內，在所述探測電路內設置有與主處理電路相連接的用於探測高中低三檔水位的探測線及電容C1，且在探測中度水位的探測線上還設置有穩壓二極體D1，用於探測高度和中度水位的探測線共接且連接在電容C1的第一端，探測低度水位的探測線連接在電容C1的第二端；電容C1並聯在處理晶片IC1的4腳和6腳之間。

實施例7：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述穩壓二極體D1的負極與電容C1的第一端相連接。

實施例8：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述π型電源濾波器採用RCπ型電源濾波器，且包括電容C6、電容C7及電阻R4，且電容C7並聯在穩壓電路的輸入端上。

實施例9：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，如圖1所示，特別採用下述設置結構：在所述穩壓電源供電電路上還設置有電阻R2、電容C3及穩壓二極體D2，所述電感L1和電容C5的共接端通過電阻R2與處理晶片IC1的4腳相連接，所述穩壓二極體D2和電容C3並聯在處理晶片IC1的4腳和1腳之間。

實施例10：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本實用新型，如圖1所示，特別採用下述設置結構：所述穩壓二極體D2的負極與處理晶片IC1的4腳相連接，所述電容C1、電容C3、電容C5皆採用電解電容，電容C1的正極與處理晶片IC1的4腳相連接，電容C3的正極與處理晶片IC1的4腳相連接，電容C5的正極與電感L1連接，所述穩壓管D5的負極與電感L1相連接；所述處理晶片IC1採用NE555，所述降壓型穩壓器IC2採用LM2576系列開關穩壓集成電路。

LM2576系列開關穩壓集成電路的主要特性如下：

最大輸出電流：3A；

最高輸入電壓：LM2576為45V，LM2576HV為60V；

輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ(可調)等可選；

振動頻率：52kHz；

轉換效率：75%～88%(不同電壓輸出時的效率不同)；

控制方式：PWM；

工作溫度範圍：-40℃～+125℃；

工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制；

工作模式控制：TTL電平兼容；

所需外部元件：僅四個(不可調)或六個(可調);

器件保護：熱關斷及電流限制；

封裝形式：TO-220或TO-263。

LM2576內部包含52kHz振蕩器、1.23V基準穩壓電路、熱關斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內部穩壓電路等。

為了產生不同的輸出電壓，通常將比較器的負端接基準電壓(1.23V)，正端接分壓電阻網絡，這樣可根據輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中R1=1kΩ(可調-ADJ時開路)，R2分別為1.7kΩ(3.3V)、3.1kΩ(5V)、8.84kΩ(12V)、11.3kΩ(15V)和0(-ADJ)，上述電阻依據型號不同已在晶片內部做了精確調製，因而無需使用者考慮。將輸出電壓分壓電阻網絡的輸出同內部基準穩壓值1.23V進行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內部振蕩器的輸出佔空比，從而使輸出電壓保持穩定。

NE555是屬於555系列的計時IC的一種型號，555系列是一個用途很廣且相當普遍的計時IC，只需少數的電阻和電容，便可產生數位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。

具有以下特點：

1.只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時範圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。

2.它的操作電源範圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。

3.其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負載。

4.它的計時精確度高、溫度穩定度佳，且價格便宜。

NE555的各引腳關係及特性如下所述：

Pin 1(接地)-地線(或共同接地)，通常被連接到電路共同接地。

Pin 2(觸發點)-這個腳位是觸發NE555使其啟動它的時間周期。觸發信號上緣電壓須大於2/3VCC，下緣須低於1/3VCC。

Pin 3(輸出)-當時間周期開始555的輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結束輸出回到O伏左右的低電位。於高電位時的最大輸出電流大約200mA。

Pin 4(重置)-一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。

Pin 5(控制)-這個接腳準許由外部電壓改變觸發和閘限電壓。當計時器經營在穩定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調整輸出頻率。

Pin 6(重置鎖定)-Pin 6重置鎖定並使輸出呈低態。當這個接腳的電壓從1/3VCC電壓以下移至2/3VCC以上時啟動這個動作。

Pin 7(放電)-這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。

Pin 8(V+)-這是555個計時器IC的正電源電壓端。供應電壓的範圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。