专利名称：微电脑全自动比例水样采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微电脑全自动比例水样采集器，属于污水水样采集仪器。
目前，国家环保局正推行工矿企业排污总量控制，一些城市已开始进行排污许可证制度。这些都要求对工厂排放污水中的主要污染因子的总量进行测量与控制，即测量污水流量及其主要污染因子的浓度，然后计算其在某一段时间的积分和。由于不能测出该段时间每一瞬时水样的主要污染因子浓度，因此采取分时采样，然后按比例混合全部水样测定或单独测定后加权求和的方法。该两种方法测量的误差较大，且劳动强度大，采用者较少。现在多数只取一次瞬时水样进行分析，代表该工矿企业在一个生产周期所排污水的平均浓度。该法产生的误差更大，有时相差数倍，不能为实行排污许可证制度提供科学、准确的数据。
本实用新型的目的是针对上述现有技术中的缺点，而提供一种可定时按污水流量比例采集设定时间段的污水水样的采集器。
本实用新型的目的是这样实现的它是由微机、接口电路、流量测量仪表，电子计量泵组成，接口电路包括输入信号处理电路和输出驱动电路，微机由单片机CPU8031、EPROM、I／O、AD、DA、锁存器、流量显示器，时间显示器组成，流量测量仪表的输出接输入信号处理电路，输入信号处理电路的输出接AD的输入端，DA的输出接输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出接电子计量泵的电压信号输入端。
输入信号处理电路由运算放大器和电压跟随器组成，运算放大器由运放F1及外接元件R1－R3、W1、K组成，电压跟随器由运放F2和外接元件W2、R4、R5、K组成。
输出驱动电路由运SG24组成。
8031的PO口的PO0－4与INT1通过“线或”耦合成5个中断源。
本实用新型的工作原理是流量计输出的流量信号经输入信号处理电路处理后，再经模数转换后输入单片微机，通过并行接口8155来显示流量和时间，并通过中断调节采集流量和设置采样时间，采样时段。微机通过数模转换块及输出驱动电路去控制电子计量泵按污水流量比例采集水样。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的原理框图。
图2为输入信号处理电路原理图。
图3为程序框图。
由图1可知，由单片机构成的控制系统由单片机CPU8031、EPROM2732A、I／O8155、AD14433、DA0832、地址锁存器G74LS373、锁存器7407、控制块75452、流量显示器、时、分、秒显示器组成。
外部输入信号经处理后(见图2)输入AD转换器14433的信号输入端VX，转换为数字信号后通过EOC与DU端来触发外部中断INT，通过Q和DS的八条线向8031的P1口输入数据。8031的PO口通过地址锁存器373与程序存储器2732A的A0－7相连，PO口作数据输入输出口与2732A的O0－7直接相连。P2口的P2 0－3作为地址高位字节输入输出口与2732A的A8－11相连，用于程序的输入输出。PO口的PO0－4与中断INTI通过“线或”耦合生成5个中断源。PO口的PO0－7与并行扩展块8155的AD0－7相连，作为数据的输入输出总线，该口也与DA转换器0832的DI0－7相连，作为数据输出线。P2口的P2.4和P2.5分别与8155的IO／M和CE相连作为控制线。WR分别与8155的WR和0832的WR1和WR2相连。RD与8155的RD相连。RESET与8155的RESET相连。8155的PA作为数据输出口通过7407与流量显示和时间显示块(八段共阴极显示器)相连。8155的PB口的PB0－3通过75452来控制流量显示。PC口的PC0－5通过75452来控制时间显示。PB.6接电源输出信号，以检测是否停电。0832的XFER与2732A的A2相连，CS分别与A0和A1相连(两路输出时只与A0相连)。0832通过I01和I02及Rfb与5G24相连。其输出电压信号X及Y，分别输入采样泵的电压信号输入端。
图2是输入信号处理电路原理图。0－10mA和4－20mA电流信号先经过运放F1转换为电压信号，然后通过电压跟随器F2输出0－2V电压，与AD转换器14433的Vx相连。电压信号先经过W2分压后再与电压跟随器相接以输出0－2V电压信号。开关K为三种不同输入信号的选择开关。
图3给出了微机的程序框图，通过外部中断INT1－3输入时间常数(时钟、采样开始时间、采样时段)。通过内部时钟中断，每1／20秒中断一次，然后判断有无秒进位，如无转显示。如秒进位，则判断分进位，时进位，以及24小时到否，是24小时，则小时清零。以上无进位与清零后一起判断PB.6是否为0，为0，则判断30分钟来电否，来电转显示，未来电置位B1为1，转显示。PB.6不为O则判断B1为0否，B1不为0，则转显示。B1为0则判断是否已到采样结束时间，如未到转显示。如已到(B2＝1)则判断是否已到采样结束时间，如到则置位B3。如未到则对RAM中数据进行运算，然后DA转换，向采样器输出信号采样，然后转显示。
通过INT4－5可调节采样流量。INT0则使单片机采集AD转换器14433输出的数字信号，并存储于片内的RAM中。
本实用新型的一些主要参数如下输入信号0－10mA，4－20mA，0－5V采样流量0－250mL／h(单路)
输出路数2路或4路采样时段48小时内可任选采样开始时间可向后延24小时内任选本实用新型可定时定量按污水流量比例采集设定时间段的污水水样，可根据需要采二个或四个水样。
本仪器是国家推行的工矿企业排污许可证制度之必备，对所取水样进行分析，结合污水排放量，即可得出一个生产周期或某一段时间该排污源排放的某些污染因子的总量。它是环保部门依法征收排污费的科学依据。
任何具备输出0－10mA，4－20mA或0－5V的测流量仪表均可与本仪器直接相接。
使用者可选定采样开始时间，采样时段(48小时内可任选)，并可根据需要调节采集水样的流量。
本仪器具有停电记时功能。当停电超过30分钟则认为水样不具代表性，停止采集，水样废弃。如停电时间不超过30分钟则认为水样的代表性受到影响不大，来电后继续采集。
本实用新型的优点是可定时定量按污水流量比例采集设定时间段的污水水样，测量准确度高，可为实行排污许可证制度提供科学，准确的数据。
权利要求1.一种微电脑全自动比例水样采集器，其特征在于它由微机、接口电路、流量测量仪表，电子计量泵组成，接口电路包括输入信号处理电路和输出驱动电路，微机由单片机CPU8031、EPROM、I/O、AD、DA、锁存器、流量显示器，时间显示器组成，流量测量仪表的输出接输入信号处理电路，输入信号处理电路的输出接AD的输入端，DA的输出接输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出接电子计量泵的电压信号输入端。
2.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于输入信号处理电路由运算放大器和电压跟随器组成，运算放大器由运放F1及外接元件R1－R3、W1、K组成，电压跟随器由运放F2和外接元件W2、R4、R5、K组成。
3.根据权利要求2所述的采集器，其特征在于输出驱动电路由运放5G24组成。
4.根据权利要求3所述的采集器，其特征在于8031的PO口的PO0－4与INTI通过“线或”耦合成5个中断源。
5.根据权利要求4所述的采集器，其特征在于8031的PB.6接电源信号以检测是否停电。
专利摘要本实用新型涉及一种微电脑全自动比例水样采集器，它是由微机、接口电路、流量测量仪表、电子计量泵组成。接口电路包括输入信号处理电路和输出驱动电路。流量测量仪表的输出经输入信号处理电路后接微机的AD转换器，微机通过DA转换块及输出驱动电路控制电子计量泵按污水流量比例采集水样。本实用新型的优点是可定时定量按污水流量比例采集设定时间段的污水水样。测量准确度高，可为实行排污许可证制度提供科学、准确的数据。本仪器是国家推行的工矿企业排污许可证制度之必备。
文档编号G01N1/14GK2154481SQ93207608
公开日1994年1月26日 申请日期1993年3月27日 优先权日1993年3月27日
发明者王志恒, 赵光 申请人:王志恒