专利名称：液体采样泵智能控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学分析检测控制设备，尤其涉及一种根据被监测液体的排出流 量大小能自动启停采样泵的液体采样泵智能控制电路。
背景技术：
在环境监控中，需要对排污单位排出的废水、污水等液体进行化学分析检测，便于 及时采取措施。当排出的液体流量小于一定量时，可忽略不计，即不需要对液体进行采样及 化学分析。而目前一般使用的液体采样泵，都是工作人员手动控制其启停的，只要开启电 源，不管排出的液体流量是大还是小甚至断流，都处于启动运行的工作状态，既浪费能源也 影响采样泵的使用寿命，而且需要手动控制，使用不太方便。
发明内容本实用新型主要解决原有排污检测设备中的采样泵需要手动控制其启停，只要开 启电源，不管排出的液体流量是大还是小，都处于启动运行的工作状态，既浪费能源也影响 采样泵的使用寿命，而且使用也不够方便的技术问题；提供一种根据被监测液体的排出流 量大小能自动启停采样泵，使用方便，既节约能源又能延长采样泵的使用寿命的液体采样 泵智能控制电路。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用新型 包括阻抗匹配单元、比较放大单元、基准电压单元、控制输出单元及为整个液体采样泵智能 控制电路提供工作电压的电源变换单元，所述的阻抗匹配单元的输入端和监测被测液体流 量的流量传感器的输出信号相连，阻抗匹配单元的输出端和所述的比较放大单元的同相输 入端相连，所述的基准电压单元和所述的比较放大单元的反相输入端相连，比较放大单元 的输出端和所述的控制输出单元的控制信号输入端相连，控制输出单元的输出端接到液体 采样泵的启动回路上。被监测液体的流量信号由流量传感器输送给阻抗匹配单元，由阻抗 匹配单元将流量信号变换成电压信号输送给比较放大单元的同相输入端，当比较放大单元 的同相输入端的电压高于其反相输入端的基准电压时，说明被监测液体的流量已到达采样 设定值，比较放大单元输出高电平给控制输出单元，控制输出单元再输出控制信号接通液 体采样泵的启动回路，液体采样泵得电而启动采样。当比较放大单元的同相输入端的电压 低于或等于其反相输入端的基准电压时，说明被监测液体的流量很小，可忽略不计，不用采 样，此时比较放大单元输出低电平给控制输出单元，控制输出单元切断液体采样泵的启动 回路，液体采样泵失电而停止采样。实现液体采样泵的智能自动控制，使用方便，既节约能 源又能延长采样泵的使用寿命。作为优选，所述的比较放大单元的同相输入端和输出端之间连接有磁回反馈单 元。磁回反馈单元解决了控制点临界信号的不稳定，避免信号临界点对输出控制的跳动。作为优选，所述的阻抗匹配单元包括电阻R5、R6、电容ClO及集成运算放大器IC3， 电阻R5和电容ClO构成并联电路，该并联电路的一端经电阻R6和集成运算放大器IC3的同相输入端相连，该并联电路的另一端接地，集成运算放大器IC3的反相输入端和其输出 端相连，监测被测液体流量的流量传感器的输出信号接到电阻R5和R6的并接点上。作为优选，所述的比较放大单元为集成运算放大器IC4，所述的基准电压单元包括 电阻R7、R8、R10及可变电阻W1、稳压管DW，所述的阻抗匹配单元的输出信号经电阻R9和集 成运算放大器IC4的同相输入端相连，所述的电源变换单元输出的+15V电压经电阻R7、可 变电阻Wl和电阻R8接地，可变电阻Wl的可变端经电阻RlO和集成运算放大器IC4的反相 输入端相连，稳压管DW并联在可变电阻Wl和电阻R8的串联电路上，集成运算放大器IC4 的输出端和所述的控制输出单元的控制信号输入端相连。基准电压单元提供一个稳定的可 设定启动控制点的1 3V的基准电压，通过调整可变电阻Wl可完成对采样泵启动控制点 的设定。作为优选，所述的控制输出单元包括三极管BG和继电器J，三极管BG的基极和所 述的比较放大单元的输出端相连，三极管BG的发射极经电容Cll和电阻R13的并联电路后 接地，三极管BG的集电极和继电器J的一个驱动脚相连，继电器J的另一个驱动脚接+15V 电压，继电器J的常开触点连接在液体采样泵的启动回路上，继电器J的两个驱动脚之间连 接有发光二极管LED2和电阻R12的串联电路。控制可靠性好，实现方便，继电器上其它的 常开触点、常闭触点还能和其它设备连接，可实现对多个设备的控制。作为优选，所述的磁回反馈单元包括电阻Rll和可变电阻W2，电阻Rll的一端和集 成运算放大器IC4的输出端相连，电阻Rll的另一端经可变电阻W2和集成运算放大器IC4 的同相输入端相连，可变电阻W2的可变端连接到电阻Rll和可变电阻W2的并接点上。通 过调整可变电阻W2来调整信号的磁回性能，从而避免信号临界点对输出控制的跳动。作为优选，所述的阻抗匹配单元、比较放大单元、基准电压单元、磁回反馈单元、控 制输出单元及电源变换单元都安装在一块线路板上，线路板上安装有一个传感信号输入插 座、一个控制信号输出插座和一个电源输入插座，传感信号输入插座和所述的阻抗匹配单 元的输入端相连，控制信号输出插座和所述的控制输出单元的输出端相连，电源输入插座 和所述的电源变换单元相连。电路布置整洁，接线方便，使用范围广。本实用新型的有益效果是当被监测的排放液体的排出流量达到一定量时液体采 样泵自动启动实施采样，当排出流量小于一定量时液体采样泵自动停止采样，从而实现液 体采样泵的自动控制，使用方便，既节约能源又能延长采样泵的使用寿命。
图1是本实用新型的一种电路原理框图。图2是本实用新型中的一种电路原理图。图中1.阻抗匹配单元，2.比较放大单元，3.基准电压单元，4.控制输出单元， 5.电源变换单元，6.磁回反馈单元，7.流量传感器，8.液体采样泵，9.传感信号输入插座， 10.控制信号输出插座，11.电源输入插座。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例1 本实施例的液体采样泵智能控制电路，如图1所示，包括安装在一块线路板上的阻抗匹配单元1、比较放大单元2、基准电压单元3、磁回反馈单元6、控制输出单元 4及为整个液体采样泵智能控制电路提供工作电压的电源变换单元5，线路板上还安装有 一个传感信号输入插座9、一个控制信号输出插座10和一个电源输入插座11，电源变换单 元5经电源输入插座11和供电电源相连。阻抗匹配单元1的输入端经传感信号输入插座9 和监测被测液体流量的流量传感器7的输出信号相连，阻抗匹配单元1的输出端和比较放 大单元2的同相输入端相连，基准电压单元3和比较放大单元2的反相输入端相连，比较放 大单元2的输出端和控制输出单元4的控制信号输入端相连，控制输出单元4的输出端经 控制信号输出插座10接到液体采样泵8的启动回路上。磁回反馈单元6连接在比较放大 单元2的同相输入端和输出端之间。本实施例具体的电路图如图2所示。阻抗匹配单元1包括电阻R5、R6、电容ClO及 集成运算放大器IC3，电阻R5和电容ClO构成并联电路，该并联电路的一端经电阻R6和集 成运算放大器IC3的同相输入端相连，该并联电路的另一端接地，集成运算放大器IC3的反 相输入端和其输出端相连，传感信号输入插座9的两个管脚分别连接到电阻R5的两端。比 较放大单元2为集成运算放大器IC4，集成运算放大器IC3的输出端经电阻R9和集成运算 放大器IC4的同相输入端相连。磁回反馈单元6包括电阻Rll和可变电阻W2，电阻Rll的 一端和集成运算放大器IC4的输出端相连，电阻Rll的另一端经可变电阻W2和集成运算放 大器IC4的同相输入端相连，可变电阻W2的可变端连接到电阻Rll和可变电阻W2的并接 点上。基准电压单元3包括电阻R7、R8、RlO及可变电阻W1、稳压管DW，电源变换单元5输 出的+15V电压经电阻R7、可变电阻Wl和电阻R8接地，可变电阻Wl的可变端经电阻RlO和 集成运算放大器IC4的反相输入端相连，稳压管DW并联在可变电阻Wl和电阻R8的串联电 路上。控制输出单元4包括三极管BG和继电器J，集成运算放大器IC4的输出端和三极管 BG的基极相连，三极管BG的发射极经电容Cl 1和电阻R13的并联电路后接地，三极管BG的 集电极和继电器J的一个驱动脚相连，继电器J的另一个驱动脚接+15V电压，继电器J的 常开触点连接在液体采样泵8的启动回路上，继电器J的两个驱动脚之间连接有绿色发光 二极管LED2和电阻Rl2的串联电路。工作原理被监测液体4 20mA流量信号从传感信号输入插座输入，通过电阻R5 变换成1 5V的电压输入信号输送给集成运算放大器IC3组成的射极跟随器电路，射极 跟随器电路提高了输入电阻，从而提高控制的准确度。射极跟随器电路的输出信号输入到 集成运算放大器IC4组成的比较放大电路的同相输入端，当IC4同相输入端的电压高于其 反相输入端的基准电压时，说明被监测液体的流量已到达采样设定值，IC4输出高电平，使 三极管BG导通，这时继电器J被驱动，继电器J的常开触点吸合，液体采样泵的启动回路接 通，液体采样泵得电而启动采样，同时绿色发光二极管LED2点亮，指示液体采样泵处于工 作状态。当IC4同相输入端的电压低于或等于其反相输入端的基准电压时，说明被监测液 体的流量很小，可忽略不计，不用启动液体采样泵采样，此时IC4输出低电平，三极管BG截 止，继电器J没有获得驱动电压，则继电器J的常开触点分离，液体采样泵的启动回路处于 断路状态，液体采样泵失电而停止采样，同时绿色发光二极管LED2熄灭，指示液体采样泵 处于停止状态。本实施例电源变换单元输出士 15V电压，液体采样泵智能控制电路采用士 15V双 电源供电，在停止采样状态下，控制输出单元中三极管BG的集电极与发射极之间处于反偏电压状态使三极管深度截止，从而提高了液体采样泵停止采样时的可靠性。 通过使用本实用新型，当被监测的排放液体的排出流量达到一定量时液体在采样 泵自动启动实施采样，当排出流量小于一定量时液体采样泵自动停止采样，从而实现液体 采样泵的自动控制，使用方便，既节约能源又能延长采样泵的使用寿命，可广泛应用于环境 监控、废水检测、污水处理等环保行业及化学分析检测、生产、制造行业，也适合在实验室的 化学分析检测中使用。
权利要求一种液体采样泵智能控制电路，其特征在于包括阻抗匹配单元(1)、比较放大单元(2)、基准电压单元(3)、控制输出单元(4)及为整个液体采样泵智能控制电路提供工作电压的电源变换单元(5)，所述的阻抗匹配单元(1)的输入端和监测被测液体流量的流量传感器(7)的输出信号相连，阻抗匹配单元(1)的输出端和所述的比较放大单元(2)的同相输入端相连，所述的基准电压单元(3)和所述的比较放大单元(2)的反相输入端相连，比较放大单元(2)的输出端和所述的控制输出单元(4)的控制信号输入端相连，控制输出单元(4)的输出端接到液体采样泵(8)的启动回路上。
2.根据权利要求1所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的比较放大单元 (2)的同相输入端和输出端之间连接有磁回反馈单元(6)。
3.根据权利要求1或2所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的阻抗匹配 单元(1)包括电阻R5、R6、电容ClO及集成运算放大器IC3，电阻R5和电容ClO构成并联电 路，该并联电路的一端经电阻R6和集成运算放大器IC3的同相输入端相连，该并联电路的 另一端接地，集成运算放大器IC3的反相输入端和其输出端相连，监测被测液体流量的流 量传感器(7)的输出信号接到电阻R5和R6的并接点上。
4.根据权利要求1或2所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的比较放大 单元(2)为集成运算放大器IC4，所述的基准电压单元(3)包括电阻R7、R8、RlO及可变电 阻W1、稳压管DW，所述的阻抗匹配单元(1)的输出信号经电阻R9和集成运算放大器IC4的 同相输入端相连，所述的电源变换单元(5)输出的+15V电压经电阻R7、可变电阻Wl和电阻 R8接地，可变电阻Wl的可变端经电阻RlO和集成运算放大器IC4的反相输入端相连，稳压 管DW并联在可变电阻Wl和电阻R8的串联电路上，集成运算放大器IC4的输出端和所述的 控制输出单元(4)的控制信号输入端相连。
5.根据权利要求1或2所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的控制输出 单元(4)包括三极管BG和继电器J，三极管BG的基极和所述的比较放大单元(2)的输出端 相连，三极管BG的发射极经电容Cll和电阻R13的并联电路后接地，三极管BG的集电极和 继电器J的一个驱动脚相连，继电器J的另一个驱动脚接+15V电压，继电器J的常开触点 连接在液体采样泵(8)的启动回路上，继电器J的两个驱动脚之间连接有发光二极管LED2 和电阻R12的串联电路。
6.根据权利要求4所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的磁回反馈单元 (6)包括电阻Rll和可变电阻W2，电阻Rll的一端和集成运算放大器IC4的输出端相连，电 阻Rll的另一端经可变电阻W2和集成运算放大器IC4的同相输入端相连，可变电阻W2的 可变端连接到电阻Rll和可变电阻W2的并接点上。
7.根据权利要求2所述的液体采样泵智能控制电路，其特征在于所述的阻抗匹配单元 (1)、比较放大单元(2)、基准电压单元(3)、磁回反馈单元(6)、控制输出单元(4)及电源变 换单元(5)都安装在一块线路板上，线路板上安装有一个传感信号输入插座(9)、一个控制 信号输出插座(10)和一个电源输入插座(11)，传感信号输入插座(9)和所述的阻抗匹配单 元(1)的输入端相连，控制信号输出插座(10)和所述的控制输出单元(4)的输出端相连，电 源输入插座(11)和所述的电源变换单元(5 )相连。
专利摘要本实用新型涉及一种液体采样泵智能控制电路，包括阻抗匹配单元、比较放大单元、基准电压单元、磁回反馈单元、控制输出单元及为整个液体采样泵智能控制电路提供工作电压的电源变换单元，阻抗匹配单元的输入端和监测被测液体流量的流量传感器的输出信号相连，阻抗匹配单元的输出端和比较放大单元的同相输入端相连，基准电压单元和比较放大单元的反相输入端相连，比较放大单元的同相输入端和输出端之间连接有磁回反馈单元，比较放大单元的输出端和控制输出单元的控制信号输入端相连，控制输出单元的输出端接到液体采样泵的启动回路上。本实用新型根据被监测液体的排出流量大小能自动启停采样泵，使用方便，既节约能源又能延长采样泵的使用寿命。
文档编号F04B49/06GK201723425SQ201020201190
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者沈志鸿, 程毅 申请人:嘉兴市创源环境监控技术有限公司