专利名称：水污染指数自动测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水污染指数自动测定装置。
背景技术：
目前国内企业工业废水、居民的生活污水等的大量排放，严重影响了环境和生态平衡。环保部门意识到水污染问题的严重性，加大了开展废水监测的工作力度。SDI(slit density index)主要反映水中胶体和悬浮物等的数量，从一个角度反映水质的情况。SDI值是在一定压力下，一定体积的水样在标准时间内通过SDI测试过滤器时的阻塞率，在检测中，凡是大于0.45μm的微粒、胶体、细菌等均被截留在膜面上，利用两个水样的时间差异计算SDI值。目前国内相关类测试仪普遍采用人工测试的方式。

发明内容
本实用新型的目的是提供一种水污染指数自动测定装置，本实用新型减少了人工测定带来的误差和不便，提高了测量的可靠性，而且本实用新型便于操作，可广泛用于需要进行污水处理的各行各业，起到环境检测的效果。
本实用新型的技术方案是一种水污染指数自动测定装置，该测定装置通过压力传感器采集现场数据，经过信号处理电路滤波放大，再由A/D转换电路转换成数字信号输入单片机，单片机输出控制信号给阀门控制电路。
本实用新型进一步的技术方案是一种水污染指数自动测定装置，该测定装置通过压力传感器采集现场数据，经过信号处理电路滤波放大，再由A/D转换电路转换成数字信号输入单片机，单片机输出控制信号给阀门控制电路；所述单片机还连接有存储器件、数码管显示器和键盘、接口电路和打印机。
本实用新型的优点是1.本实用新型主要用于反渗透进水SDI的测定，采用人工装卸SDI测试过滤膜，自动进行系统清洗、进样、测定和智能计算，可以通过面板控制按钮实现对时间的设置、校正及显示，污染指数SDI/T0/T15以及水压强的显示。
2.本实用新型具有自动报警和数据远传的功能，自动地实现对水污染指数的测定及打印工作。
3.本实用新型用反渗透进水的方法对水体进行污染指数的测定，能耗低，操作维护简单，水污染指数自动测定仪必然会有一定的应用前景和经济与社会效益。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述

图1为本实用新型的电路结构图；图2、图3为本实用新型的电路原理图；图4为本实用新型的工作原理图；图5为本实用新型的工作程序图。
其中1A/D转换电路；2滤波放大电路；3单片机4存储器；5声报警电路；6逻辑时序控制电路；7电平转换电路；8显示扫描电路；9数码显示管；10状态显示电路和光报警电路；11键盘扫描电路；12键盘；13驱动电路；14时钟控制电路；15驱动电路；16继电器控制电路；17继电器驱动电路；18阀门检测电路；19光耦合阵列；20电源输出电路；21压力传感器。
具体实施方式
实施例如图1、2、3所示，一种水污染指数自动测定装置，该测定装置通过压力传感器21采集现场数据，经过信号处理电路2滤波放大，再由A/D转换电路1转换成数字信号输入单片机3，单片机3输出控制信号给阀门控制电路13、15、16、17、18、19，单片机3还连接有存储器件4、数码管显示器8、9、键盘11、12、接口电路7和打印机。
模块说明如图3、图4所示，图中模块1、2为数据采集模块，由一片TLC2543和一些外围电路构成。TLC2543是一块串行高速高精度A/D转换器，可以对12路数据进行采集。系统目前只用到一路对压力检测仪进行数据采集。图中模块2中其余7路为方便以后系统功能扩充用。
图中模块3为整个控制系统的核心，为一块89C52单片机，负责系统的运算和控制。
图中模块4是一块存储器(E2PROM)，主要防止整个统因不定性因素而工作于错误状态，当系统工作于错误状态时把系统RESET。另外还可以存储数据。
图中模块5为一个扬声器，主要起报警作用。
图中芯片GAL16V8B是一块PLD，负责对系统的一些功能进行精确时序控制。如图中模块6所示。
图中模块7为RS-232电平转换模块。以便和RS-485收发器进行数传。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号转换成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，使传输信号能在千米以外得到恢复。根据RS-485标准，RS-485收发器的最大传输速率为10Mbps，最大电缆长度为4000英尺，符合我们数据远传的要求。
显示电路由2个74LS373和一个74LS374(如图中模块8)构成，对15个八段显示管(如图中模块9)和12个LED(如图中模块10)进行动态扫描。分别用于显示当前时间、下一次的测量时间、SDI值、T0、T15以及硬件电路的工作状态指示LED。同时74LS374还通过分时复用和总线技术控制6个阀门。
键盘扫描电路由12个按键(如图中模块12)和一个74LS374(如图中模块11)构成，同时374还对六个阀门的状态进行检测，看阀门的状态是否和设置的一样。
CD4050在电路中起增强驱动能力的作用。(如图中模块13，15)图中DS12887是一块时钟芯片。构成电子钟。(如图中模块14)输出是由2片八位输出带锁存的移位寄存器74HC595控制16个继电器(如图中模块18)从而对6个阀门进行控制。如图中模块16所示(其中另外10路为方便以后进行系统功能的扩充)。再通过2803(如图中模块17)驱动继电器。
电路中通过2片74HC165(如图中模块18)把通过光耦合(如图中模块19)检测到的六个阀门状态变成串行数据采集到单片机中进行处理(其中10路为方便以后进行系统功能的扩充)。在此电路中是为了验证6个阀门是否处于规定状态中。若没有工作于规定状态则单片机再发送控制命令直至6个阀门工作于规定状态为止。
测定步骤整个系统用单片机89C52控制，通过压力传感器随时采集现场数据，经过信号处理，由A/D转换把采集的模拟信号转换成数字信号，由89C52处理。随着压力的不同，89C52控制程序进入不同的状态，并在控制面板上显示相应的状态。
压力检测仪采集现场数据；根据所测压力值的不同，测定过程进入不同的状态执行元件 代号清洗状态 进水状态 待测状态 测试状态 备测状态排污阀F-011 0 0 0 1空气阀F-021 1→0 0 0 1进水阀F-031 1→0 0 0 0进气阀F-040 0 1 1 0出水阀F-050 0 0 1 0排放阀F-060 0 1 0→1→01说明(阀门开关由模块3控制模块8、16、17、18进行动作，再由模块3控制模块11、15、18、19进行验证)1为阀门开启状态，0为阀门关闭状态；清洗状态的时间可设定1～60min(时间方面由模块14给出标准)；在进水状态，模块1、2采集压力检测仪的压力数据，若压力≥0.21Mpa时，则模块3控制阀门F-02、F-03自动关闭；在待测状态时，若压力检测值为0.21Mpa，则进入测试状态；备测状态20min后测定过程自动进入节能状态，如果设定的测量时间间隔是四小时(可人为设定1～8小时)，则四小时后系统电路自动唤醒从而使测定过程重新开始。
污染时间参数T0、T15的测定在测试状态，F-05阀门开启1.5秒后，开始计时(以秒为单位)，接收到水位检测电极接通信号，第一次计时结束，时段为T0，F-06阀门由0转1，同时继续累计计时至15分钟后，F-06阀门由1转0，开始进行第二次计时(以秒为单位)，接收到水位检测电极接通信号后，第二次计时结束，时段为T15。
数据采集和计算数据采集项目为压力和时间，压力测量范围为0.01～0.5Mpa；时间采集分段计时。
根据检测时间所得到的T0、T15按下列公式计算SDI值(由模块3进行处理)SDI＝(1-T0/T15)*100/15每测试完一次，由模块3控制打印机自动打印结果(打印机在自动打印状态)。
故障及报警压力值超出0.19～0.22Mpa范围时模块3控制模块5和模块10中的一个led进行声光报警，并由模块9显示压力低或压力高；T0＞2min时报警，并显示SDI＞6；下一水样检测时间提示。
以上报警情况是指在测试状态。
数据远传模块3控制模块7进行RS-232电平转换模块。再使用RS-485收发器进行数传。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号转换成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，使传输信号能在千米以外得到恢复。根据RS-485标准，RS-485收发器的最大传输速率为10Mbps，最大电缆长度为4000英尺，符合我们数据远传的要求。
权利要求1.一种水污染指数自动测定装置，其特征在于该测定装置通过压力传感器(21)采集现场数据，经过信号处理电路(2)滤波放大，再由A/D转换电路(1)转换成数字信号输入单片机(3)，单片机(3)输出控制信号给阀门控制电路。
2.根据权利要求1所述的水污染指数自动测定装置，其特征在于所述单片机(3)还连接有存储器件(4)、数码管显示器和键盘。
3.根据权利要求1所述的水污染指数自动测定装置，其特征在于所述单片机(3)还连接有接口电路(7)和打印机。
专利摘要本实用新型公开了一种水污染指数自动测定装置，该测定装置通过压力传感器采集现场数据，经过信号处理电路滤波放大，再由A/D转换电路转换成数字信号输入单片机，单片机输出控制信号给阀门控制电路；本实用新型减少了人工测定带来的误差和不便，提高了测量的可靠性，而且便于操作，可广泛用于需要进行污水处理的各行各业，起到环境检测的效果。
文档编号G01N33/18GK2646711SQ20032011019
公开日2004年10月6日 申请日期2003年10月13日 优先权日2003年10月13日
发明者肖金球, 仲嘉霖, 杨利娟 申请人:苏州科技学院