专利名称：液体发酵罐电子监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监控系统，尤其涉及一种液体发酵罐电子监控器。
现有技术中的液体发酵罐电子监控系统大都采用CPU处理器，这种方式存在如下缺陷1)其处理信号为数字信号，虽然精度高，但在进入CPU之前需A/D变换，最终输出时又需D/A变换，由于高精度要求必然导致高成本。2)温度显示和取样采用两条线路，其元器件的误差必然造成显示温度和实际工作温度的差异，因而对元器件的精度要求很高，使得成本随之升高，而且显示和实际温度的偏差不可避免。3)整个系统结构复杂，需复杂的调试设备，出现小故障时难以查明原因，这样不仅成本很高，同时操作复杂，需高素质人员才能使用。4)酒精浓度检测电路及保护电路的线路复杂，同时各电路独立工作、单元重复，降低了可靠性，导致高成本，而且环境适应性差。
为克服上述缺陷本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本极低而且性能可靠、操作简便直观的液体发酵罐电子监控器。该电子监控器大大降低了成本，但更符合实际生产需要，同时又具有电路保护功能。
为实现上述目的本实用新型的技术方案是以如下方式实现的液体发酵罐电子监控器设有酒精浓度检测电路、温度探测电路、模拟电压显示电路、时控和执行电路、温度控制预置电路以及电源电路，其温度探测电路的温度信号经整形放大后转变为与温度成正比的电信号送入一模拟电压显示电路中，从所述模拟电压显示电路中取出温度信号送入温度控制预置电路，经其信道选择后得出预置温度信号送入时控和执行电路，所述时控和执行电路控制电源电压输出，控制驱动执行设备。
上述温度探测电路主要由温敏头S1、反向放大器U5a联接组成；上述模拟电压显示电路主要是由两个内置基准十段线性LED驱动器U3、U4、发光二极管L1～L20联接组成，形成可代表高、低温信号的电压表；所述温度控制预置电路中设有数字集成块U7、U8组成的两个十选一电子开关，设有数字集成块U6组成的四选一电子开关；所述时控和执行电路主要由通用集成块U2、继电器J、可进行工作方式选择的双掷开关K1和可进行温度、时间控制方式选择的双掷开关K2以及单掷开关K3、K4组成，当开关K1与自动工作方式线路接通，开关K2与时控工作方式线路接通时，集成块U2组成长周期多谐振荡器，驱动所述继电器J周期性吸合，控制电源电压；当所述开关K1与自动工作方式线路接通，开关K2与温控工作方式线路接通时，温敏头S1将温度信号转变为一与其成反比的电信号送入反向放大器U5a后，输出与温度成正比的电信号到模拟电压显示电路，所述LED驱动器U3、U4随输入电压的升高逐个点亮发光二极管L1～L20，相应地LED驱动器U3、U4驱动其管脚L′1～L′10，H′1～H′10电压变化，其电压为温度信号，所述温度信号经十选一和四选一电子开关信道选择后，得出预置温度信号。
上述酒精浓度检测电路主要由酒敏头S2、电压比较器U5b、分压电阻P1、蜂鸣器B1、发光二极管L21联接组成，酒敏头S2将酒精浓度信号转变为与其成正比的电信号，经分压电阻P1分压送入电压比较器U5b，所述电压比较器U5b输出高电压时，蜂鸣器B1、二极管L21得电工作。
上述温度控制预置电路中还设有电池BA1、二极管D5、音乐片B2、发光二极管L22，当线路正常时，二极管D5正偏，音乐片B2反偏，当外线短路或掉电时，二极管D5反偏，电池BA1供电，音乐片B2、发光二极管L22正偏，发出声光报警，形成保护电路。
所述温度控制预置电路还可由选择高、低温电信号的两组十选一普通单刀开关L和H组成。
本实用新型与现有技术相比，取消了结构复杂、成本较高的CPU处理器，改变了系统对元器件高精度要求，采用模拟电压显示电路和温度控制预置电路，将原有显示和输出控制信号取样的两条线路改为边显示边取样一条线路完成。同时，本实用新型电路中采用集成芯片组成长周期振荡器，利用其内部的RS触发器作温控电路的驱动器，这样便可将不同时间内完成的不同工作由同一集成电路实现，另外，简化了酒精浓度检测电路和保护电路，因而大大缩减了元器件，减少了焊点，降低了成本，提高了可靠性。
通过以上分析可见，本实用新型与现有技术相比具有工作性能可靠、结构简单、操作方便、成本极低、节约原料，符合生产实际需要的特点。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明
图1为本实用新型电路工作原理框图；图2为
图1电路接线图的一部分；图3为
图1电路接线图的另一部分(温度控制电路的两种选择方式)。
参看
图1液体发酵罐电子监控器设有酒精浓度检测电路1、温度探测电路2、模拟电压显示电路3、时控和执行电路4、温度控制预置电路6以及电源电路5。温度探测电路2的温度信号经整形放大后转变为与温度成正比的电信号送入一模拟电压显示电路3中，从模拟电压显示电路3取出的温度信号送入温度控制预置电路6，经其信道选择后得出预置温度信号送入时控和执行电路4，时控和执行电路4控制电源电压输出，控制执行设备。
参看图2酒精浓度检测电路1主要由酒敏头S2、电压比较器U5b、分压电阻P1、蜂鸣器B1联接组成，酒敏头S2将酒精浓度信号转变为与其成正比的电信号，经分压电阻P1分压送入电压比较器U5b，与其管脚6电压比较，当高于管脚6时，管脚7输出高电压，蜂鸣器B1、二极管L21得电工作，发出声光报警。
温度探测电路2主要由温敏头S1、反向放大器U5a联接组成；模拟电压显示电路3主要是由两个内置基准十段线性LED驱动器U3、U4，发光二极管L1～L20联接组成，形成一个3.1V～5.6V的电压表。
时控和执行电路4主要由555通用集成块U2、继电器J、可进行工作方式选择的双掷开关K1和可进行温度、时间控制方式选择的双掷开关K2以及单掷开关K1、K2组成，其继电器J的触点J-K1、J-K2联接在12V稳压电源电路5中。
参看图3温度控制预置电路6可选用如下方式之一第一种主要由数字集成块U7、U8组成的两个十选一电子开关和数字集成块U6组成的四选一电子开关联接组成；第二种方式是由可选择高低温电信号的两组十选一普通单刀开关L和H组成。
监控器工作时，当开关K1与自动工作方式线路接通，图2中点2，开关K2与温控工作方式线路接通时，图2中点2，温敏头S1将温度信号转变为一与其成反比的电信号送入反向放大器U5a后，由管脚5从A点输出与温度成正比的电信号，送到模拟电压显示电路3中驱动显示，同时从显示部分取样(因不同温度时显示器管脚的电压不同，所以可从显示器管脚上取出代表温度的电信号)，LED驱动器U3、U4随输入电压的升高逐个点亮发光二极管L1～L20，相应地LED驱动器U3、U4驱动其管脚L′1～L′10，H′1～H′10电压变化，其电压为温度信号，如28℃时，图2中驱动器U4的管脚L′3由11.3V变为0.8V，其变化电压为温度信号送入温度控制预置电路6，经两个十选一电子开关选出高、低温信号，经四选一电子开关选出预置信道，控制部分为低电平触发，当温度未达到高温限定值时，时控和执行电路4中的电子开关N1关闭，此时低温控制信号被断开。当温度达到高温限定值时，电子开关N1打开，执行部分由低温限定信号控制。因高温限定点为低电平时，低温限定点己是低电平，因此继电器J吸合，控制设备使营养液回流，反应器降温。当温度降到低温限定值以后，低温限定点变为高电平，继电器J释放，开始下一升温过程。
在生产周期末期，反应速度大大降低，生化过程时间过长，此时温度无意义，可由时间控制。当开关K1与自动工作方式线路接通，图2中点2，开关K2与时控工作方式线路接通时，图2中点1，集成块U2组成长周期多谐振荡器，驱动继电器J周期性吸合、释放，由触点J-K1、J-K2控制电源电压输出，控制回流，强制形成一个个生化过程。
温度控制预置电路6中还设有9V电池BA1、二极管D5、音乐片B2、发光二极管L22，当线路正常时，二极管D5正偏，音乐片B2、二极管L22反偏，当外线短路或掉电时，12V供电消失，二极管D5反偏，9V电池BA1供电，音乐片B2、发光二极管L22正偏，发出声光报警，形成保护电路。
在生产中期，为加速反应使温控、时控同时工作，强制生化过程周期进行，温度探测电路2保证反应温度在一定范围内保护原料。
本实用新型可广泛适用于食品、医药等领域的液体发酵酿造工艺中。
权利要求1.一种液体发酵罐电子监控器，它设有酒精浓度检测电路(1)、温度探测电路(2)、时控和执行电路(4)以及电源电路(5)，其特征在于所述温度探测电路(2)的温度信号经整形放大后转变为与温度成正比的电信号送入一模拟电压显示电路(3)中，从所述模拟电压显示电路(3)中取出温度信号送入温度控制预置电路(6)，经其信道选择后得出预置温度信号送入时控和执行电路(4)，所述时控和执行电路(4)控制电源电压输出，控制驱动执行设备。
2.根据权利要求1所述的电子监控器，其特征在于所述温度探测电路(2)主要由温敏头S1、反向放大器U5a联接组成；所述模拟电压显示电路(3)主要是由两个内置基准十段线性LED驱动器U3、U4，发光二极管L1～L20联接组成，形成可代表高、低温信号的电压表；所述温度控制预置电路(6)中设有数字集成块U7、U8组成的两个十选一电子开关，和数字集成块U6组成的四选一电子开关；所述时控和执行电路(4)主要由通用集成块U2、继电器J、可进行工作方式选择的双掷开关K1和可进行温度、时间控制方式选择的双掷开关K2以及单掷开关K3、K4组成，当开关K1与自动工作方式线路接通，开关K2与时控工作方式线路接通时，集成块U2组成长周期多谐振荡器，驱动所述继电器J周期性吸合，控制电源电压；当所述开关K1与自动工作方式线路接通，开关K2与温控工作方式线路接通时，所述温敏头S1将温度信号转变为一与其成反比的电信号送入反向放大器U5a后，输出与温度成正比的电信号到模拟电压显示电路(3)，所述LED驱动器U3、U4随输入电压的升高逐个点亮发光二极管L1～L20，相应地LED驱动器U3、U4驱动其管脚L′1～L′10，H′1～H′10电压变化，其电压为温度信号，所述温度信号经十选一和四选一电子开关信道选择后，得出预置温度信号。
3.根据权利要求1所述的电子监控器，其特征在于所述酒精浓度检测电路(1)主要由酒敏头S2、电压比较器U5b、分压电阻P1、蜂鸣器B1、发光二极管L21联接组成，所述酒敏头S2将酒精浓度信号转变为与其成正比的电信号，经分压电阻P1分压送入电压比较器U5b，所述电压比较器U5b输出高电压时，蜂鸣器B1、二极管L21得电工作。
4.根据权利要求1或2所述的电子监控器，其特征在于所述温度控制预置电路(6)中还设有电池BA1、二极管D5、音乐片B2、发光二极管L22，当线路正常时，二极管D5正偏，音乐片B2反偏，当外线短路或掉电时，二极管D5反偏，电池BA1供电，音乐片B2、发光二极管L22正偏，发出声光报警，形成保护电路。
5.根据权利要求1或2所述的电子监控器，其特征在于所述温度控制预置电路(6)还可由选择高低温电信号的两组十选一普通单刀开关L和H组成。
6.根据权利要求1或2所述的电子监控器，其特征在于所述时控和执行电路(4)中的通用集成块U2选用555集成芯片，继电器J的触点J-K1、J-K2联接在电源电路(5)中。
专利摘要本实用新型涉及一种液体发酵罐电子监控器。它是由酒精浓度检测电路、温度探测电路、模拟电压显示电路、时控和执行电路、温度控制预置电路以及电源电路联接组成,该监控系统将原有显示和输出控制信号取样的两条线路改为边显示边取样一条线路完成,同时通过简单线路设计实现酒精浓度检测和多功能保护。本实用新型不仅结构简单、操作简便直观而且具有成本极低、性能可靠、符合实际生产需要的特点。
文档编号C12M1/00GK2367616SQ9923459
公开日2000年3月8日 申请日期1999年5月4日 优先权日1999年5月4日
发明者尚巍 申请人:尚巍