一種智能型多參數在線水質分析儀的製作方法
2023-05-30 17:49:31
一種智能型多參數在線水質分析儀的製作方法
【專利摘要】本發明公開智能型多參數在線水質分析儀，其包括水質分析儀、若干水質分析傳感器，所述水質分析儀內設有計算機晶片，該計算機內晶片內設置有若干處理軟體，所述水質分析傳感器監控檢測水質，並將得到的結果以數位訊號的方式傳輸到所述的水質分析儀，該結果通過所述水質分析儀的處理軟體運算，並通過所述水質分析儀設有顯示屏顯示。本發明的水質分析儀可同時接入最多4個傳感器，採購成本可以降低30~50%，安裝成本至少降低50%，計算精度可提高到百萬分之一。
【專利說明】一種智能型多參數在線水質分析儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水質分析儀，更確切地說一種智能型多參數在線水質分析儀。
【背景技術】
[0002]在線水質分析儀器屬於物理化學和電子信息技術相結合的領域，包括水質的pH值、氧化還原電位值0RP、電導率、溶解氧、餘氯、濁度、離子濃度、懸浮物濃度等指標的在線分析測量。在我國由於行業起步較晚，在線測量儀表多採用8位的89C51或者16位的MSP430型單片機晶片，只能採用彙編語言來編程，受晶片處理能力和數據存貯空間限制，目前的在線水質分析儀器都是由一個輸出原始模擬信號的物理或化學感測傳感器，加上一臺將原始信號轉換為測量值的儀表組成，一臺儀表只能接受一個傳感器的信號，只能測量一種參數，在水質監測過程中，象離子濃度等指標的測量，傳感器的原始信號強度與濃度的對數呈線性，單片晶片與彙編語言下，只能分段模擬信號，信號處理的誤差很大。如果一個監測系統需要同時監測幾個點或者幾個指標時，需要安裝多臺儀表，另外還要為儀表配備專門的信號處理模塊才能組成一個測量系統，大大增加了測量系統的建設成本和維護成本。模擬信號容易受到幹擾不能遠傳，因此，儀表與傳感器的距離通常不能超過30米。傳統儀表由於沒有USB接口，如果沒有和上位機網絡相連是無法導出歷史數據的。目前，國外幾家知名在線水質分析儀器廠商也開始推出了多參數的在線水質分析儀，但是需要安裝好好傳感器後在儀表上人工檢索到信號並進行相關設置，不能自動識別傳感器類型，也不能自動識別和消除幹擾信號，而且沒有數據存貯記錄功能，不能在儀表上直接查看實時曲線和歷史曲線，給用戶在安裝使用過程中增加了很多的困難。
【發明內容】
[0003]由於現有技術的上述問題，本發明提出智能型多參數在線水質分析儀，其可以有效解決現有技術的上述問題。
[0004]本發明採用以下技術方案:
[0005]智能型多參數在線水質分析儀，其包括水質分析儀、若干水質分析傳感器，所述水質分析儀內設有計算機晶片，該計算機內晶片內設置有若干處理軟體，所述水質分析傳感器監控檢測水質，並將得到的結果以數位訊號的方式傳輸到所述的水質分析儀，該結果通過所述水質分析儀的運算，並通過所述水質分析儀設有顯示屏顯示。
[0006]所述水質分析儀的計算機晶片通過四通道RS-485接口連接所述水質分析傳感器，且任意通道中均提供所述傳感器獨立的12VDC電源。
[0007]所述傳感器為pH傳感器、ORP傳感器、餘氯傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、懸浮物濃度傳感器、離子濃度傳感器、液位傳感器、流量傳感器中任意一種。
[0008]所述計算機晶片為32位計算機晶片。
[0009]所述水質分析儀還包括USB接口，通過該USB接口連接U盤。
[0010]所述水質分析儀設有若干操作按鈕，通過該操作按鈕可以調控設置所述水質分析儀。
[0011]本發明具有以下優點:
[0012](I) 一臺智能型多參數在線水質分析儀同時接入最多4個傳感器，相比之前的單參數在線水質分析儀，一次性採購成本可以降低30-50%，安裝成本至少降低50%，運行維護成本也可以相應減少，在一些水質指標(如離子濃度)監測中，計算精度可由10%提高到百萬分之一。
[0013](2)自動識別傳感器並調用相應數據處理程序，使用戶在使用時更加方便，不再像以前的儀表一樣需要專業技術人員才能操作。
[0014](3)儀表與傳感器之間距離可增加到200米以上。
[0015](4)數據存貯功能和USB接口，在一些不具備系統聯網條件但是又需要採集數據的工況條件下可以輕鬆導出測量的數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】:
[0017]下面結合【具體實施方式】，詳 細描述本發明。應理解，這些實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請的權利要求書所限定的範圍。
[0018]如圖1所示，其為本發明的智能型多參數在線水質分析儀，智能型多參數在線水質分析儀，其包括水質分析儀1、若干水質分析傳感器5，所述水質分析儀I內設有計算機晶片，該計算機內晶片內設置有若干處理軟體，所述水質分析傳感器5監控檢測水質，並將得到的結果以數位訊號的方式傳輸到所述的水質分析儀1，該結果通過所述水質分析儀的軟體運算，並通過所述水質分析儀I設有顯示屏3顯示。所述水質分析儀的計算機晶片通過四通道RS-485接口 4連接所述水質分析傳感器5，且任意通道中均提供所述傳感器5獨立的12VDC電源，所述傳感器為pH傳感器、ORP傳感器、餘氯傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、懸浮物濃度傳感器、離子濃度傳感器、液位傳感器、流量傳感器中任意一種。所述計算機晶片為32位計算機晶片。所述水質分析儀I還包括一 USB接口 2，通過該USB接口 2連接U盤，將其內的數據傳送到U盤內。所述水質分析儀設有若干操作按鈕6，
[0019]通過操作按鈕6可以調控設置所述水質分析儀I。
[0020]將傳感器與在線水質分析儀之間的信號傳輸改為數位訊號通訊，採用32位的計算機晶片，採用C語言編程，編寫了包括pH，、0RP、餘氯、電導率、溶解氧、濁度、懸浮物濃度、離子濃度、液位、流量等十餘種在線水質分析參數信號處理軟體，將水質分析儀接收到的數位訊號，進行D/D信號處理，轉換為對應的測量數據，4個通道均獨立可調取相應運算程序，並編制一套包含身份識別代碼的水質分析傳感器與水質分析儀之間的通訊協議，實現儀表自動識別傳感器，各通道均給傳感器提供12V直流電源，並能獨立處理輸入的傳感器信號，通過軟體程序來根據接入的傳感器數量自動在儀表屏幕上分行同時顯各個參數，並實現數據的記錄保存並轉化成相應實時和歷史曲線，通過計算機硬體和軟體設計，在儀表上設了一個USB接口，以便於將儀表記錄的歷史曲線複製出到其他存貯裝置。
[0021]一臺智能型多參數在線水質分析儀同時接入最多4個傳感器，相比之前的的單參數在線水質分析儀，一次性採購成本可以降低30-50%，安裝成本至少降低50%，運行維護成本也可以相應減少。在一些水質指標(如離子濃度)監測中，計算精度可由10%提高到百萬分之一。自動識別傳感器並調用相應數據處理程序，使用戶在使用時更加方便，不再象以前的儀表一樣需要專業技術人員才能操作。傳統水質分析儀與水質分析傳感器之間距離超過30米就需要加信號放大模塊，本發明則可以使該距離增加到200米以上。數據存貯功能和USB接口，在一些不具備系統聯網條件但是又需要採集數據的工況條件下可以輕鬆導出測量的數據。
[0022]實施例1
[0023]智能型多參數在線水質分析儀同時測量pH/電導率/溶氧/濁度/溫度五個參數
[0024]在地表水的監測中，通常需要測量pH/電導率/溶氧/濁度/溫度五個指標，採用一臺智能型多參數在線水質分析儀，接入一個數字型在線PH傳感器，一個數字型在線電導率/溫度傳感器，一個數字型在線溶氧傳感器，一個數字型在線濁度傳感器，分析儀在四個通道中均給傳感器提供一個隔離的12VDC電源，水質分析傳感器開始工作並給水質分析儀上傳數位訊號，水質分析儀通過和水質傳感器之間的通訊指令識別並接收水質傳感器的數位訊號，然後按照針對該信號類型的數據運算程序，將接收到的數據進行運算並將運算結果顯示到 顯示屏上。
【權利要求】
1.智能型多參數在線水質分析儀，其特徵在於，其包括水質分析儀、若干水質分析傳感器，所述水質分析儀內設有計算機晶片，該計算機內晶片內設置有若干處理軟體，所述水質分析傳感器監控檢測水質，並將得到的結果以數位訊號的方式傳輸到所述的水質分析儀，該結果通過所述水質分析儀的處理軟體運算，並通過所述水質分析儀設有顯示屏顯示。
2.根據權利要求1所述的智能多參數在線水質分析儀，其特徵在於，所述水質分析儀的計算機晶片通過四通道RS-485接口連接所述水質分析傳感器，且任意通道中均提供所述傳感器獨立的12VDC電源。
3.根據權利要求2所述的智能型多參數在線水質分析儀，其特徵在於，所述傳感器為PH傳感器、ORP傳感器、餘氯傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、懸浮物濃度傳感器、離子濃度傳感器、液位傳感器、流量傳感器中任意一種。
4.根據權利要求1所述的智能多參數在線水質分析儀，其特徵在於，所述計算機晶片為32位計算機晶片。
5.根據權利要求1所述的智能型多參數在線水質分析儀，其特徵在於，所述水質分析儀還包括USB接口，通過該USB接口連接U盤。
6.根據權利要求1所述的智能型多參數在線水質分析儀，其特徵在於，所述水質分析儀設有若干操作按鈕，通過該操作按鈕可以調控設置所述水質分析儀。
【文檔編號】G01N33/18GK103529185SQ201210230357
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月2日 優先權日:2012年7月2日
【發明者】俞汗兵 申請人:杭州諾普泰克儀器儀表有限公司