一種渾濁度在線實時檢測裝置的製作方法
2023-09-18 22:10:55 1
專利名稱：一種渾濁度在線實時檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水質的渾濁度檢測技術領域，具體地說涉及一種與水錶技術相結合的渾濁度在線實時檢測裝置。
背景技術：
隨著人們生活水平越來越高，人們對於飲用水的水質要求也越來越高，而渾濁度是反映水質的一個重要評價要素，但是目前的情況是人們往往無法簡單得知渾濁度的狀況，一般的用戶都是直接用眼睛辨別，但通常人的眼睛能感知渾濁度達不到標準的時候，水質已經很差了，然後才會去進行渾濁度的檢測，目前的檢測方法通常是在實驗室內進行，首先在水管中取水樣送至實驗室，實驗室採用散射法進行檢測，其原理是在相同條件下用福爾馬胼標準混懸液散射光的強度和水樣散射光的強度進行比較，散射光的強度越大，表示渾濁度越高。這樣的檢測流程存在一個重要的缺陷就是其滯後性，往往是水的渾濁度已明顯不達標才進行檢測，此時，無疑已經對飲用者的身體健康造成了損害。若是定時檢測，首先一方面仍然存在不能在第一時間掌握水質狀況的缺點；其次，這樣的方式對於人力、物力是一個極大的消耗。因此，實現對水管內的水進行即時檢測以達到在第一時間知道水的渾濁度是否超標的目的成為一種必要。
實用新型內容本實用新型針對現有技術中的不足，提供了一種使用方便，能夠即時檢測得知水管中水的渾濁度的即時檢測裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決一種渾濁度在線實時檢測裝置，包括水錶，水錶內設置有渾濁度傳感器，渾濁度傳感器包括光電元件，用於發射光束；光敏元件，與光電元件相對設置，用於接收光電元件發出的光束；驅動電路，與光電元件形成迴路，用於驅動光電元件發射光束；接收控制電路，與光敏元件形成迴路，當光敏元件接收到光信號後產生電壓信號並進行處理然後輸出處理後的測量電壓信號；比較電路，與接收控制電路相連，用於接收所述接收控制電路發出的測量電壓信號，並與預先設定的標準電壓信號比較，最後輸出測量結果；通信模塊，與所述比較電路相連接，用於接收所述比較電路輸出的測量結果，並將所述測量結果向外發送；電源，與驅動電路相連。在水管中通過水錶的水處於靜止或流速很小的時候，即可通過本實用新型檢測出水管內的水的渾濁度是否超標，使用簡單方便，所測數據能即時反映水管內的水質，測量更加準確。為了取得更好的技術效果，進一步的技術措施還包括上述渾濁度在線實時檢測裝置還包括與比較電路相連接的報警器。報警器可以是蜂鳴器或能夠發出閃爍光的光源，當水管中水的渾濁度超過標準時，報警器即發出聲音或閃爍光等容易引起人們注意的信號，提醒人們儘早得知水管中的水已超標，實現儘快改善水質的目的。為了儘量準確、快捷地確定管網中具體產生渾濁的地點，上述渾濁度在線實時檢測裝置還包括控制終端，所述比較電路輸出的測量結果以有線或無線的方式傳輸至所述控制終端，所述控制終端應用地理信息系統準確找到洩露地點。通常來說，一個源頭導致管網中的水的渾濁度超標，往往在該源頭下遊的水錶都會向控制終端發出測量結果，控制終端能夠根據這些水錶的分布來確定管網中導致渾濁度超標的源頭，有利於儘快解決問題。從實際應用來說，光電元件發出的光束是否穩定與最後的檢測結果直接相關，而影響光束穩定性的主要因素是電源提供電壓的穩定性，而電源在長期使用之後，其電壓不可避免會產生一定程度的波動，為了避免電壓不穩定造成檢測結果產生偏差，上述電源與驅動電路之間設置有穩壓裝置。該穩壓裝置能夠確保電源提供給光電元件的電壓保持在一穩定數值，從而確保光電元件發出的光束的穩定性。優選的改進方案之一是上述渾濁度在線實時檢測裝置還包括流量信號採樣電路，該流量信號採樣電路與所述驅動電路通過信號連接，用於檢測所述水錶內水的流量，當流量小於設定值時向所述驅動電路發出流量監測信號，所述驅動電路接收到所述流量監測信號後驅動所述光電元件發射光束。不停的採樣測量首先必然會浪費大量的電能，使得電源的使用壽命降低，而且，必然會有大量的數據是在水的流速較大時採集的，而這種情況下採集的數據會嚴重偏離實際情況，導致大量無效數據的產生。因此，本實用新型增加流量信號採樣電路，使本實用新型只有滿足水流量小於一設定值的條件時才開始工作，提高檢測效果。進一步的改進上述驅動電路還連接有時間控制裝置，當所述驅動電路接收到所述流量監測信號時，所述時間控制裝置開始計時，當時間到達預定值時向所述驅動電路輸出時間控制信號，所述驅動電路驅動所述光電元件發射光束。由於在人們的用水高峰時期， 人們用水時會出現時關時開的現象，如果水量一小，驅動電路即開始工作，往往會出現一組測量還沒有完成水流量又開始增大，此時，所測數據會極大的偏離實際值，而且會造成電能的浪費，減小電源的使用壽命，而時間控制裝置使驅動電路在水流量達到檢測條件後的預設時間後才開始工作，由於此時出水口處已趨於穩定，因此能儘可能的避免上述意外發生， 確保測量結果的準確性與真實性；另一方面，為了確保在夜間長時間靜水狀態下檢測次數過多，由於這種狀態下水沒有流動，每次檢測的都是同樣的水，有效數據不多，而且浪費電源，時間控制裝置可以控制在一次停水過程中，只有當一組檢測完成後達到預先設置的一定時間才會再次向驅動電路輸出時間控制信號，確保數據多為有效數據，而且能達到省電的效果。另一個改進方案是上述渾濁度在線實時檢測裝置還包括時間控制裝置，該時間控制裝置與所述驅動電路通過信號連接，所述時間控制裝置按預定時間間隔地向所述驅動電路發送時間控制信號，所述驅動電路接收到所述時間控制信號後驅動所述光電元件發射光束。本方案通過時間控制裝置使驅動電路每隔一定時間才進行一次檢測，從而減少了檢測次數。由於上述方案中仍然可能會產生無效數據，為了便於識別哪些數據是無效數據， 進一步改進上述時間控制裝置還連接有流量信號採樣電路，流量信號採樣電路用於在接收所述時間控制裝置發送的所述時間控制信號後檢測所述水錶內水的流量，所述流量信號採樣電路同時還連接有用水識別電路，所述用水識別電路用於識別所述流量信號所反映出來的水流量大小，並將結果輸送至所述通信模塊。只有當流量信號滿足設定條件時，通信模塊才會將相對應的測量結果和流量信號輸出。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是1)可通過本實用新型即時檢測出水管內的水的渾濁度是否超標，使用簡單方便， 所測數據能即時反映水管內的水質，測量更加準確；2)報警器能起到提醒人們儘早得知水管中的水已超標的作用，實現儘快改善水質的目的；3)穩壓裝置和時間控制裝置能減少不良檢測結果的產生，使本實用新型具有檢測精確的優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為信號傳輸示意圖；圖3為本實用新型實施例1渾濁度傳感器的電路示意圖；圖4為本實用新型實施例1工作示意圖；圖5為本實用新型實施例2渾濁度傳感器的電路示意圖；圖6為本實用新型實施例2工作示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述實施例1一種渾濁度在線實時檢測裝置，包括水錶1，水錶1內設置有渾濁度傳感器，渾濁度傳感器包括光電元件，用於發射光束；光敏元件，與光電元件相對設置，用於接收光電元件發出的光束，本實施例中，光電元件和光敏元件分別相對設置在水錶1進水口附近的內腔壁上的A、B兩處；驅動電路，與光電元件形成迴路，用於接收流量監測信號並驅動光電元件發射光束；流量信號採樣電路，該流量信號採樣電路與所述驅動電路通過信號連接，用於檢測所述水錶1內水的流量，當流量小於設定值時向所述驅動電路發出流量監測信號，所述驅動電路接收到所述流量監測信號後驅動所述光電元件發射光束。所述驅動電路還連接有時間控制裝置，當所述驅動電路接收到所述流量監測信號時，所述時間控制裝置開始計時，當時間到達預定值時向所述驅動電路輸出時間控制信號，所述驅動電路驅動所述光電元件發射光束。接收控制電路，與光敏元件形成迴路，當光敏元件接收到光信號後產生電壓信號並進行處理然後輸出處理後的測量電壓信號；比較電路，與接收控制電路相連，用於接收所述接收控制電路發出的測量電壓信號，並與預先設定的標準電壓信號比較，最後輸出測量結果；通信模塊，與所述比較電路相連接，用於接收所述比較電路輸出的測量結果，並將所述測量結果向外發送；電源，與驅動電路相連；報警器，與比較電路相連接；控制終端，所述比較電路輸出的測量結果以有線或無線的方式傳輸至所述控制終端，所述控制終端應用地理信息系統準確找到洩露地點。上述電源與驅動電路之間設置有穩壓裝置。本實用新型的工作過程如下首先，設標準中規定的自來水渾濁度的上限值所對應的輸出電壓為標準電壓U標。預先設定一參考流量值Qp當水流量Q彡&時，t0時間後開始工作，即光電元件開始發射光束，光敏元件接收光信號，進行一組檢測，本實施例的一組檢測是指10次檢測，並且每一次相臨檢測之間的時間間隔與每次檢測所花費的時間的比值要大於或等於0. 9，接收控制電路中產生電壓信號並記錄數據Ui (i = 1，2，"·10)。若檢測過程中，10 時，取平均數 即為測量電壓信號，再與標準電壓Us進行對比，若 S Ue ,說明渾濁度不
超標；反之為超標。若少於五個，數據則無效。其中，0 =丄玄i/,。
η =ι若一次停水時間較長，則兩次檢測的間隔時間為Δ t，也就是說，再一次停水過程中，一組檢測完成後，過At後再開始第二組的檢測；實施例2一種渾濁度在線實時檢測裝置，包括水錶1，水錶1內設置有渾濁度傳感器，渾濁度傳感器包括光電元件，用於發射光束；光敏元件，與光電元件相對設置，用於接收光電元件發出的光束，本實施例中，光電元件和光敏元件分別相對設置在水錶1進水口附近的內腔壁上的A、B兩處；驅動電路，與光電元件形成迴路，用於接收時間控制信號驅動光電元件發射光束；時間控制裝置，該時間控制裝置與所述驅動電路通過信號連接，所述時間控制裝置按預定時間間隔地向所述驅動電路發送時間控制信號，所述驅動電路接收到所述時間控制信號後驅動所述光電元件發射光束。所述時間控制裝置還連接有流量信號採樣電路，該流量信號採樣電路用於在接收所述時間控制裝置發送的所述時間控制信號後檢測所述水錶1內水的流量，所述流量信號採樣電路同時還連接有用水識別電路，所述用水識別電路用於識別所述流量信號所反映出來的水流量大小，並將結果輸送至所述通信模塊。接收控制電路，與光敏元件形成迴路，當光敏元件接收到光信號後產生電壓信號並進行處理然後輸出處理後的測量電壓信號；比較電路，與接收控制電路相連，用於接收所述接收控制電路發出的測量電壓信號，並與預先設定的標準電壓信號比較，最後輸出測量結果；通信模塊，與所述比較電路相連接，用於接收所述比較電路輸出的測量結果，並將所述測量結果向外發送；電源，與驅動電路相連；報警器，與比較電路相連接；控制終端，所述比較電路輸出的測量結果以有線或無線的方式傳輸至所述控制終端，所述控制終端應用地理信息系統準確找到洩露地點。上述電源與驅動電路之間設置有穩壓裝置。
權利要求1.一種渾濁度在線實時檢測裝置，包括水錶(1)，其特徵在於所述水錶(1)內設置有渾濁度傳感器，所述渾濁度傳感器包括光電元件，用於發射光束；光敏元件，與所述光電元件相對設置，用於接收所述光電元件發出的光束；驅動電路，與所述光電元件形成迴路，用於驅動所述光電元件發射光束；接收控制電路，與所述光敏元件形成迴路，當所述光敏元件接收到光信號後產生電壓信號並進行處理然後輸出處理後的測量電壓信號；比較電路，與所述接收控制電路相連，用於接收所述接收控制電路發出的所述測量電壓信號，並與預先設定的標準電壓信號比較，最後輸出測量結果；通信模塊，與所述比較電路相連接，用於接收所述比較電路輸出的測量結果，並將所述測量結果向外發送；電源，與所述驅動電路相連。
2.根據權利要求1所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於還包括與所述比較電路相連接的報警器。
3.根據權利要求1所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於還包括控制終端，所述比較電路輸出的測量結果以有線或無線的方式傳輸至所述控制終端，所述控制終端應用地理信息系統準確找到洩露地點。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於還包括流量信號採樣電路，該流量信號採樣電路與所述驅動電路通過信號連接，用於檢測所述水錶(1)內水的流量，當流量小於設定值時向所述驅動電路發出流量監測信號， 所述驅動電路接收到所述流量監測信號後驅動所述光電元件發射光束。
5.根據權利要求4所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於所述驅動電路還連接有時間控制裝置，當所述驅動電路接收到所述流量監測信號時，所述時間控制裝置開始計時，當時間到達預定值時向所述驅動電路輸出時間控制信號，所述驅動電路驅動所述光電元件發射光束。
6.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於還包括時間控制裝置，該時間控制裝置與所述驅動電路通過信號連接，所述時間控制裝置按預定時間間隔地向所述驅動電路發送時間控制信號，所述驅動電路接收到所述時間控制信號後驅動所述光電元件發射光束。
7.根據權利要求6所述的一種渾濁度在線實時檢測裝置，其特徵在於所述時間控制裝置還連接有流量信號採樣電路，該流量信號採樣電路用於在接收所述時間控制裝置發送的所述時間控制信號後檢測所述水錶(1)內水的流量，所述流量信號採樣電路同時還連接有用水識別電路，所述用水識別電路用於識別所述流量信號所反映出來的水流量大小，並將結果輸送至所述通信模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種渾濁度在線實時檢測裝置，屬於水質的渾濁度檢測技術領域。其包括水錶，水錶內設置有渾濁度傳感器，渾濁度傳感器包括光電元件、光敏元件、驅動電路、流量信號採樣電路、接收控制電路、比較電路和電源。與現有技術相比，本實用新型在水管中通過水錶的水處於靜止或流速很小的時候，即可通過本實用新型檢測出水管內的水的渾濁度是否超標，使用簡單方便，所測數據能即時反映水管內的水質，測量更加準確。
文檔編號F17D5/02GK202041457SQ20102067815
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者姚靈, 左富強, 徐亮, 王欣欣 申請人:寧波水錶股份有限公司, 寧波豪仕達儀表科技有限公司