热力站用封闭式药物添加装置的制作方法

本实用新型属于热力站药物添加技术领域，尤其涉及一种热力站用封闭式药物添加装置。

背景技术：

热力站在工作的时候，经常出现以下两种情形：1、供热系统因某些尚未查明或难以查明的原因大量失水，此时需向系统内加入示踪类药物。2、二次网大量失水时，补水泵频繁启动向系统内补入大量的循环水，致使系统内循环水中药物浓度下降，无法维持在一定水平，此时需向系统内注入药物，维持系统药物浓度。

现有的封闭式加药装置加药过程仅可以通过人工手动操作开关阀与调节阀进行药物的添加，仅适用于普通有计划性的药物添加情景。

由于供热系统属于动态类系统，有时药物的添加需要跟随系统各项参数的变化进行同步动作，在现有人力情况下难以实现加药装置与供热系统之间的同步，急需一种可以与系统供热参数进行同步动作的控制装置。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种使用效果好的热力站用封闭式药物添加装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：热力站用封闭式药物添加装置，包括加药罐和设置于加药罐上的加药单元，加药罐上设有进口和出口，出口上设除污器和电磁阀；加药单元包括控制器、时钟电路、压力检测电路、按键电路、电磁阀控制电路、通讯电路和切换电路；时钟电路、按键电路和压力检测电路均连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端通过切换电路连接电磁阀控制电路，电磁阀控制电路驱动电磁阀的工作；同时控制器的通讯端口连接通讯电路。

还包括支架，加药罐设置于支架上。

进口包括进液口和粉末入口，进液口上设有进液阀门，进液阀门和加药罐之间设置有排气管。

进液口位于加药罐的前端，加药罐的后端设有出水口，出水口连接泄水管和回水管，加药罐的前端高于加药罐的后端。

时钟电路包括第一时钟电容、第二时钟电容和晶振，第一时钟电容和第二时钟电容的第一端均接地，第一时钟电容和第二时钟电容的第二端分别连接控制器的时钟端口；第一时钟电容和第二时钟电容的第二端还分别连接晶振的两端。

压力检测电路包括压力传感器和ad转换电路，压力传感器的信号输出端连接ad转换电路，ad转换电路的信号输出端连接控制器的信号输入端。

电磁阀控制电路包括三极管、二极管和时间继电器，三极管的基极连接控制器的信号输出端，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接二极管的正极，二极管的负极连接直流电源，二极管的正极和负极之间还连接时间继电器的线圈，时间继电器的常开触点连接于电磁阀的电源电路上。

切换电路包括双向开关，双向开关包括第一触点、第二触点、第三触点和切换刀片，切换刀片一端连接在第三触点上，切换刀片的另一端在第一触点和第二触点之间转动，第一触点和第二触点分别连接控制器的信号输出端，第三触点连接三极管的基极。

按键电路包括第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第一按键电阻、第二按键电阻、第三按键电阻和第四按键电阻，第一按键电阻、第二按键电阻、第三按键电阻和第四按键电阻的第一端均连接直流电源；第一按键电阻、第二按键电阻、第三按键电阻和第四按键电阻的第二端分别连接控制器的信号输入端，同时，第一按键电阻、第二按键电阻、第三按键电阻和第四按键电阻的第二端还分别连接第一按键、第二按键、第三按键、第四按键的第一端，第一按键、第二按键、第三按键、第四按键的第二端接地。

通讯电路包括485通讯芯片；485通讯芯片的通讯端口连接控制器的收发端口。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的封闭式药物添加装置可以根据需要定时向热力系统内加入药物，也可以根据热力系统内的压力向热力系统内加入药物，易于控制，同时可以实现远程通讯。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型原理框体；

图3为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

热力站用封闭式药物添加装置，如图1~3所示，包括加药罐1、支架2和加药单元，加药罐1设置于支架2上，支架2足以将加药罐1支撑起来即可。

加药单元设置于加药罐1上，用于控制药物从加药罐1内出来。

其中，加药罐1上设有进口和出口10，出口10上设除污器12和电磁阀11，除污器12和电磁阀11均为市售产品。

进口包括进液口3和粉末入口，进液口3上设有进液阀门5，进液阀门和加药罐之间设置有排气管6，排气管6上设置排气阀门5，通过排气管6可以保证液体顺利通过进液口进入到加药罐内。

进液,3位于加药罐1的前端，加药罐1的后端设有出水口7，出水口7连接泄水管9和回水管8，加药罐1的前端高于加药罐1的后端，从而保证加药罐1回水顺利。

加药单元用于对加药罐的电磁阀进行控制，其中加药单元包括控制器、时钟电路、压力检测电路、电磁阀控制电路、按键电路、通讯电路和切换电路。

其中，控制器为信号为型号为stm32c8t6的单片机u1。该型号的单片机u1集成度高，功耗低，可以适应恶劣的环境。为保证单片机u1的正常运行，本单片机u1上连接有最小系统，单片机u1最小系统为成熟的现有技术，在此不再赘述。

时钟电路、按键电路和压力检测电路均连接单片机u1的信号输入端，单片机u1的信号输出端通过切换电路连接电磁阀控制电路，电磁阀控制电路驱动电磁阀的工作；同时单片机u1的通讯端口连接通讯电路。

按键电路设定定时信息，并将设定的定时信息传输到单片机u1，同时压力检测电路采集压力信息并将采集到的压力信息传输到单片机u1，单片机u1输出信号到电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路驱动电磁阀的动作，通讯电路将信息传输出去，以实现远程通讯。

时钟电路包括第一时钟电容、第二时钟电容和晶振，第一时钟电容和第二时钟电容的第一端均接地，第一时钟电容和第二时钟电容的第二端分别连接单片机u1的时钟端口（引脚pd0、pd1）；第一时钟电容和第二时钟电容的第二端还分别连接晶振的两端。时钟电路用于对单片机u1生成时钟信号，一方面保证单片机u1的正常运行，另一方面可以保证单片机u1有定时功能。

按键电路包括第一按键s1、第二按键s2、第三按键s3、第一按键电阻r1、第二按键电阻r2、第三按键电阻r3，第一按键电阻r1、第二按键电阻r2、第三按键电阻r3的第一端均连接直流电源；第一按键电阻r1、第二按键电阻r2、第三按键电阻r3的第二端分别连接单片机u1的信号输入端（引脚pb4、pb2、pb0）。同时，第一按键电阻r1、第二按键电阻r2、第三按键电阻r3的第二端还分别连接第一按键s1、第二按键s2、第三按键s3的第一端，第一按键s1、第二按键s2、第三按键s3的第二端接地。

压力检测电路包括压力传感器u2和ad转换电路，压力传感器u2的信号输出端连接ad转换电路，ad转换电路的信号输出端连接单片机u1的信号输入端（引脚pa4）。压力传感器u2设置于热力站二次网中，用于采集其中的压力信号，并将采集到的压力信号送往ad转换电路进行转换成数字信号，最后送到单片机u1，使得单片机u1与阈值进行比对，看热力站二次网的压力是否发生了变化。

本实施例中压力传感器u2为压控型，选用市售压控型即可。同时为了保证使用效果，压力传感器u2上还连接放大器u3（型号为ina128）

压力传感器u2的信号输出端（端口1、2）连接放大器u3的信号输入端（端口v-in、v+in），放大器u3的输入增益端（端口rg）和输出增益端（端口rg）之间连接有滑动变阻器，放大器u3的信号输出端（端口vo）连接ad转换电路。

ad转换电路包括ad转换芯片u4（型号为pcf8591），放大器u3的信号输出端（端口vo）连接ad转换芯片u4的模拟信号输入端（端口ain0），ad转换芯片u4的信号输出端（aout）连接单片机u1的信号输入端（端口pa4）。ad转换芯片u4的数据线端口（端口sda）和时钟线端口（端口scl）分别通过第一转换电阻r4和第二转换电阻r5连接直流电源。

电磁阀控制电路包括三极管q1、二极管d1和时间继电器jd1，三极管q1的基极连接单片机u1的信号输出端，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接二极管d1的正极，二极管d1的负极连接直流电源，二极管d1的正极和负极之间还连接时间继电器jd1的线圈，时间继电器jd1的常开触点连接于电磁阀的电源电路上。本实施例中，通过选用时间继电器jd1可以控制电磁阀jd1启动的时间，从而在加药罐出口出药量一定的情况下，控制出药的时间来控制加入的药物量。

切换电路包括双向开关sx，双向开关sx包括第一触点、第二触点、第三触点和切换刀片，切换刀片一端连接在第三触点上，切换刀片的另一端在第一触点和第二触点之间转动，第一触点和第二触点分别连接单片机u1的两个信号输出端（引脚pc14、pc15），第三触点连接三极管的基极。通过切换电路可以使得电磁阀控制电路与单片机u1的两个信号输出端根据需要接通，从而使用者可以定时向热力站的热力系统内加入药物，也可以根据热力站二次网内的压力向热力站的供热系统加入药物，使用方便。

通讯电路包括485通讯芯片u5（max485）；485通讯芯片u5的通讯端口（端口di和端口ro）连接单片机u1的收发端口（引脚txd和引脚rxd），485通讯芯片u5的接收器使能输出端（端口re）和驱动器输出使能端（端口de）连接单片机u1的端口（引脚pa11）。

工作的时候，首先选择是定时向系统内加入药物还是根据压力向系统内加入药物，如果定时向系统内加入药物，则让切换刀片与第一触点接通，事先通过按键电路向单片机u1输入定时信息，当达到设定的时间时，单片机u1的第一信号输出端（引脚pc14）输出高电平，三极管导通，电磁阀的电源电路接通，电磁阀动作，药物可以从加药罐内出来。

如果通过压力向系统内加入药物，则压力检测电路测定热力站二次网压力，当达到设定的压力时，单片机u1的第二信号输出端（引脚pc15）输出高电平，三极管导通，电磁阀的电源电路接通，电磁阀动作，药物可以从加药罐内出来。同时，工作的时候单片机u1可以通过485通讯芯片u5将信息传输出去，从而实现远程控制。

本实用新型所述的封闭式药物添加装置可以根据需要定时向热力系统内加入药物，也可以根据热力系统内的压力向热力系统内加入药物，易于控制，同时可以实现远程通讯。