专利名称：用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，适用于臭氧水的制备领域。
背景技术：
臭氧(03)是1840年以后逐渐被人们认识的。臭氧由三个氧原子组成，由于它有较高的氧化还原电位，所以有极强的氧化能力，可以降解水中多种杂质，杀灭多种致病菌、霉菌、病毒，杀死诸如饰贝科软体动物幼虫(达98%)及水生物如剑水蚤、寡毛环节动物、水蚤轮虫等，因而早在1886年在法国就进行了臭氧杀菌试验。臭氧水处理之所以在世界上得到长足的发展，不只是由于其有效的去杂与杀菌能力，而且在于经它处理后在水中不产生二次污染(残毒)，多余的臭氧也会较快分解为氧气，而不似氯剂在水中形成氯氨、氯仿等致癌物质，因而被世界公认为最安全的消毒剂。目前臭氧水的制备方法主要采用高压电解空气、氧气或水使之产生臭氧气体，臭氧气体通过一根气体管道送入射流管或混合器进行气水混合，以便制造臭氧水；而水溶臭氧浓度会随水温的升高而降低，为了控制臭氧水中臭氧浓度的恒定，一般采用臭氧传感器检测水中臭氧浓度，并根据检测结果利用微控制器控制臭氧发生器的臭氧发生量，来实现闭环控制。例如专利号为200920225309. 5的中国实用新型公开了一种自动控制农用臭氧水机，包括臭氧发生器、气水混合器和连通管，所述的臭氧发生器上设有微电脑控制器，臭氧发生器壳体上设有电脑显示屏，混合器上设有臭氧浓度检测探头，该探头通过信号线与微电脑控制器连接，臭氧发生器内设有逆变电源，该逆变电源包括变频器和变压器，微电脑控制器与变频器的控制电路电连接。其缺点是臭氧浓度检测探头成本高，导致臭氧水制备装置很难在普通工薪家庭普及。
发明内容本实用新型是要克服上述现有技术中存在的不足，提供一种用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，采用温度采集芯片采集臭氧水的温度，并根据水溶臭氧浓度与温度的变化关系实现臭氧浓度的控制，达到降低成本的目的。本实用新型的技术方案是它包括用于采集臭氧水温度的温度采集芯片、用于控制臭氧发生器臭氧发生量的微控制器，以及用于给装置中各电路提供工作电压的电源单元；所述温度采集芯片的信号输出端经放大电路后与微控制器连接，微控制器的控制信号输出端经匹配接口电路连接至用于控制臭氧发生器臭氧发生量的可调高压电源。温度采集芯片的型号为AD590或DS18B20。微控制器的型号为PIC16F1823。本实用新型的有益效果是采用度采集芯片代替现有技术中的臭氧浓度传感器，根据采集到的臭氧水的温度，以及臭氧水中臭氧浓度与温度的变化关系，即可通过微控制器调整臭氧发生器的臭氧发生量来实现臭氧水中臭氧浓度的控制，大大降低了生产成本，为臭氧水制备装置的普及提供了基础。
图1是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的电路原理图。图3是本实用新型一个具体实施例中温度与臭氧半衰期的曲线图。图中的标号说明:1_温度采集芯片；2_微控制器；3_电源单元。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:如图1所示，本实施例包括温度采集芯片1、微控制器2和电源单元3 ;其中温度采集芯片I的信号输出端经放大电路4后与微控制器2连接，安装于臭氧气水混合器出水管的外侧，用于采集臭氧水的温度，并将该温度信号传输至微控制器2 ;微控制器2的控制信号输出端经匹配接口电路5连接至用于控制臭氧发生器臭氧发生量的可调高压电源，根据温度采集芯片I发送过来的温度信号，输出不同的直流电压，经匹配接口电路5控制可调高压电源的电压，控制臭氧发生器的臭氧气体发生量，达到控制臭氧水中臭氧浓度的目的；电源单元3用于向本例装置中的各个电路提供工作电压。如图2所示，所述温度采集芯片I采用型号为AD590的模拟温度采集芯片，也可采用型号为DS18B20的数字温度采集芯片；所述微控制器2的型号为PIC16F1823，也可以采用51系列、AVR系列或ARM系列，当微控制器2本身不带A/D转换功能时，需要外接A/D转换电路。温度采集 芯片I经运算放大电路4 (U3，型号LM358)运放后连接至微控制器2(PIC16F1823)的引脚9，微控制器2的引脚13经开关S2和电阻R6后连接至匹配接口电路5 (U4，型号LM358)，该匹配接口电路(U4)的输出引脚I接有用于与所述可调高压电源连接的接口 J7 ;电源单元3采用型号为7805的稳压电路为各电路及元器件提供工作电压。下面举一具体例子来说明本实施例的原理:臭氧水中的臭氧气体在不同温度条件下分解的速度不同，低温时在水中分解速度慢，高温时在水中分解速度快。分解速度常用半衰期来表示，半衰期是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间。一级动力学反应可以用公式N(t)=N0e_kt来表示,其中N(t)是指t时刻物质的量,Nci是指初始物质的量，k为反应速率常数，因此半衰期可以表示为t1/2=ln2/k。有研究表明:在特定的试验条件下可测得，臭氧水中臭氧在4°C时其半衰期为132min，10°C时其半衰期为128min，20°C时其半衰期为27min 30°C时为6min。如下表:
权利要求1.一种 用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，其特征在于:它包括用于采集臭氧水温度的温度采集芯片(I)、用于控制臭氧发生器臭氧发生量的微控制器(2)，以及用于给装置中各电路提供工作电压的电源单元(3);所述温度采集芯片(I)的信号输出端经放大电路后与微控制器(2)连接，微控制器(2)的控制信号输出端经匹配接口电路连接至用于控制臭氧发生器臭氧发生量的可调高压电源。
2.根据权利要求1所述的用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，其特征在于:所述温度采集芯片(1)的型号为AD590或DS18B20。
3.根据权利要求1或2所述的用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，其特征在于:所述微控制器(2)的型号为PIC16F1823。
专利摘要一种用于控制臭氧水中臭氧浓度的装置，它包括用于采集臭氧水温度的温度采集芯片、用于控制臭氧发生器臭氧发生量的微控制器，以及用于给装置中各电路提供工作电压的电源单元；所述温度采集芯片的信号输出端经放大电路后与微控制器连接，微控制器的控制信号输出端经匹配接口电路连接至用于控制臭氧发生器臭氧发生量的可调高压电源。采用度采集芯片代替现有技术中的臭氧浓度传感器，根据采集到的臭氧水的温度，以及臭氧水中臭氧浓度与温度的变化关系，通过微控制器调整臭氧发生器的臭氧发生量来实现臭氧水中臭氧浓度的控制，降低了生产成本，为臭氧水制备装置的普及提供了基础。
文档编号G05D11/16GK202916716SQ20122063026
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者王程, 李海平 申请人:王程