专利名称：小型一体化多参数水质数字在线检测仪的制作方法
技术领域：
本本实用新型属于智能环保技术领域，涉及一种小型一体化多参数水质数字在线检测仪。
背景技术：
水资源是自然资源的重要组成部分，是我国现代化建设的重要资源保证，居民生活和企业生产都需要安全用水，因此需要对水资源进行实时在线检测。通过对水体常规特征参数的在线检测，能够及时发现水体中的异常情况，及时预警并进行其它特征参数的检测工作。 常规水质检测需要检测温度、pH值、电导率、溶解氧及浊度等常规特征参数。pH值表示水溶液酸性或碱性程度的数值；电导率是张量，在水质检测中，是以数字表示的溶液传导电流的能力；水中溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标；浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。常见的水质在线检测设备往往采用分离方式单一表头检测单个参数，多参数需要多个表头，不检测数据不集中，表头无检测数据存储功能、历史数据查询功能；且缺乏直观友好的人机交互界面、强大的数据管理维护功能、行之有效的报警机制以及丰富的数据通讯能力。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其能够同时监测温度、PH值、电导率、溶解氧和浊度参数，集采水、数据采集、实时显示、数据管理、自动报警和通讯等功能于一体，采用模块化结构，显示器、控制器、电源模块和输出模块以叠加方式组成，具有数字化功能，不同模块、传感器之间采用数字信号进行通讯。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的该种小型一体化多参数水质数字在线检测仪，包括工控液晶屏、水质分析传感器组、传感器水箱、数字信号调理模块和电源模块；所述水质分析传感器组设置在传感器水箱中，所述水质分析传感器组的出线连接至数字信号调理模块的输入端，所述数字信号调理模块的输出端连接至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏和数字信号调理模块的电源接口连接。上述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器和浊度传感器组成。上述传感器水箱为矩形槽，在槽内设置有竖直设置的溢流板，溢流板的一侧为沉淀缓冲区，另一侧为传感器检测区；所述水质分析传感器组设置在传感器检测区，传感器水箱的进水口通入沉淀缓冲区内；传感器水箱的出水口设置在传感器检测区的底部。[0010]上述数字信号调理模块包括控制器单元、信号调理单元、数据通讯单元以及AD采集单元；所述控制器单元分别与信号调理单元、数据通讯单元和AD采集单元连接，所述信号调理单元还连接至AD采集单元,所述AD采集单元通过采集接口连接至组成水质分析传感器组的各传感器的信号输出端，所述数据通讯单元与工控液晶屏连接。上述工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2. 0接口、RS232接口和RS485接口。上述数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片。本实用新型具有以下有益效果本实用新型集采水、数据采集、实时显示、自动报警、通讯等功能于一体，采用模块
化结构，实现数字信号调理模块的数字化输出功能，实现了多参数单仪器的检测功能。本实用新型比传统一体化常规水质在线检测仪的优势在于信号调理模块为数字输出，无须增加PLC模块进行模拟到数字的转换，能够实现数据的统一显示、存储、报警和通讯等功能。
图I为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型的整体结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述参见图I和图2，本实用新型的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，包括工控液晶屏、水质分析传感器组、传感器水箱、数字信号调理模块和电源模块；所述水质分析传感器组设置在传感器水箱中，所述水质分析传感器组的出线连接至数字信号调理模块的输入端，所述数字信号调理模块的输出端连接至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏和数字信号调理模块的电源接口连接。所述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器和浊度传感器组成。各传感器在12V激励电压的作用下，传感器产生毫伏级反馈信号。温度和电导率两只传感器集成于一个传感器内，可以同时测量水温和电导率两个特征参数。传感器水箱为矩形槽，在槽内设置有竖直设置的溢流板，溢流板的一侧为沉淀缓冲区，另一侧为传感器检测区；所述水质分析传感器组设置在传感器检测区，传感器水箱的进水口通入沉淀缓冲区内；传感器水箱的出水口设置在传感器检测区的底部。数字信号调理模块包括控制器单元、信号调理单元、数据通讯单元以及AD采集单元；所述控制器单元分别与信号调理单元、数据通讯单元和AD采集单元连接，所述信号调理单元还连接至AD采集单元,所述AD采集单元通过采集接口连接至组成水质分析传感器组的各传感器的信号输出端；所述数据通讯单元与工控液晶屏连接。在本实用新型的最佳实施例中，数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片，将水质分析传感器反馈的毫伏级信号反馈经前置运算放大后，转化数字信号。数字信号调理模块采用标Modbus协议与工业控制屏进行数字通讯。工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2. 0接口、RS232接口和RS485接口。[0023]综上所述，本实用新型的四个传感器用于检测水体五个特征参数并输出电信号， 信号调理模块对传感器输出的微弱信号进行实时采集、电压跟随、放大、滤波等处理，输出一组数字信号和一组0 5V工业标准信号，工业控制屏通过智能监测软件系统实现数据的统一显示、存储、报警、通讯等功能，信号调理模块与工业控制屏采用标准Modbus协议连接，工业控制屏与上位机采用TCP/IP或RS232/485进行通讯。
权利要求1.一种小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，包括工控液晶屏、水质分析传感器组、传感器水箱、数字信号调理模块和电源模块；所述水质分析传感器组设置在传感器水箱中，所述水质分析传感器组的出线连接至数字信号调理模块的输入端，所述数字信号调理模块的输出端连接至工控液晶屏；所述电源模块分别与工控液晶屏和数字信号调理模块的电源接口连接。
2.根据权利要求I所述的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，所述水质分析传感器组由温度传感器、酸碱度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器和浊度传感器组成。
3.根据权利要求I所述的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，所述传感器水箱为矩形槽，在槽内设置有竖直设置的溢流板，溢流板的一侧为沉淀缓冲区，另一侧为传感器检测区；所述水质分析传感器组设置在传感器检测区，传感器水箱的进水口通入沉淀缓冲区内；传感器水箱的出水口设置在传感器检测区的底部。
4.根据权利要求I所述的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，所述数字信号调理模块包括控制器单元、信号调理单元、数据通讯单元以及AD采集单元；所述控制器单元分别与信号调理单元、数据通讯单元和AD采集单元连接，所述信号调理单元还连接至AD采集单元,所述AD采集单元通过采集接口连接至组成水质分析传感器组的各传感器的信号输出端；所述数据通讯单元与工控液晶屏连接。
5.根据权利要求I所述的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，所述工控液晶屏采用数字真彩触摸屏，ARM9内核，WinCE嵌入式操作系统，组态应用软件，且设置有RJ45以太网接口、USB 2. O接口、RS232接口和RS485接口。
6.根据权利要求I所述的小型一体化多参数水质数字在线检测仪，其特征在于，所述数字信号调理模块采用8路16位高精度A/D模拟数字转换芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种小型一体化多参数水质数字在线检测仪，本实用新型采用先进的模块化设计和先进的数字通讯技术，一台仪器上可同时连接温度/电导率、酸碱度、溶解氧、浊度四支传感器，集数据采集、实时显示、数据管理、自动报警、通讯等功能于一体，真正实现了单仪器、多参数的监测。设备安装简单，系统升级扩展容易，可根据需要随时扩展模块或更换、增加不同传感器。
文档编号G01N33/18GK202494677SQ201220090679
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者刘忠武, 刘朝阳, 张锋国, 王宏岳 申请人:西安大唐电信有限公司