一种水质智能调节装置及方法与流程

1.本发明涉及直饮水技术领域，具体涉及一种水质智能调节装置；另外本发明还涉及一种水质智能调节方法。


背景技术：

2.直饮水(direct drinking water)，又称为健康活水，指的是没有污染、没有退化，符合人体生体需要(含有人体相近的有益矿质元素)，ph值呈弱碱性这三个条件的可直接饮用的水。主要采用分离膜装置等进行过滤，杀死病毒和细菌，过滤水中异色，异味，余氯，臭氧硫化氢，细菌，病毒，重金属，阻挡悬浮颗粒改善水质，同时保留对人体有益的微量元素，并用离子交换体软化水质，使之达到完全符合世界卫生组织公布的直接饮用健康水的标准。
3.随着社会的发展，人们对美好事物的追求和向往在不断升级迭代，直饮水作为改善生活的必备品也势在必得。传统的直饮水设备因监管不力，维护得不到及时的处理，尤其是担心水中矿物质达不到预期的效果，怀疑喝的水没有矿物质影响身体健康；直饮水中的矿物质不易调节，导致水质中的矿物含量不可控。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种水质智能调节装置，其在实际的使用中能够有效的解决直饮水中矿物含量不可控的技术问题，能够保护水质结构无变化，增加其离子含量，实现水质的可调节，达到预计水质的目的。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种水质智能调节装置，包括主管路、副管路、净水箱和电控箱，副管路与主管路连接，主管路的出水端与净水箱连接；
7.其中，主管路包括1#截止阀、2#截止阀、比例调节阀和1#流量计，比例调节阀与1#截止阀串联并与2#截止阀并联后再与1#流量计串联后形成一条可变可调节水源水质管路；1#截止阀进水端为1#进水口；
8.副管路包括串联在一起的3#截止阀和2#流量计，3#截止阀进水端为2#进水口，主管路与副管路汇合后经连接静态混合器和流通池，流通池上安装有tds检测传感器，流通池通过产水管与净水箱连接，产水管上设置有产水电磁阀；比例调节阀、1#流量计、2#流量计、tds检测传感器、静态混合器及产水电磁阀均与一电控箱连接。
9.其中，1#进水口用于连接uf水或高硬度水；2#进水口用于连接ro水。
10.其中，1#、2#及3#截止阀均为手动截止阀。
11.进一步优化，产水管上位于产水电磁阀进水端一侧设置有排水管，排水管上设置有与电控箱连接的排水电磁阀。
12.其中，净水箱连接有出水管，所述出水管上设置有出水截止阀。
13.进一步优化，电控箱包括箱体和设置在箱体内的控制板，所述控制板用于与比例
调节阀、1#流量计、2#流量计、tds检测传感器、静态混合器及产水电磁阀连接。
14.其中，控制板连接有触摸屏。
15.另外，本发明还公开了一种水质智能调节方法，具体包括如下步骤：
16.步骤1，准备工作：
17.检查比例调节阀、1#流量计、2#流量计、tds检测传感器、静态混合器及产水电磁阀的状态，开启1#截止阀、3#截止阀、2#截止阀，同时打开2#流量计、1#流量计后将电源打开；
18.步骤2，数据采集与参数设置：
19.电控箱与tds检测传感器的仪表相连接，tds检测传感器采集到的tds电信号传输给仪表，tds检测传感器的仪表再将电信号传输给电控箱的控制板作为反馈值；同时，在控制板内部程序中设置tds的目标值，将目标值与反馈值进行比较，以差多少补多少的原则进行调整比例调节阀的开度；
20.步骤3，具体运行：
21.1#进水口连接uf水或高硬度水，与1#截止阀串联，2#截止阀与比例调节阀并联，再与流量计串联，形成一条可变可调节水源水质；
22.2#进水口连接低硬度水或ro水，与3#截止阀和2#流量计串联形成一条固定水源水质；
23.两条水源汇合后经静态混合器和流通池，最后流经产水口，进入其他容器；静态混合器利用自身的物理特性，流经液体上下自由搅拌使两种水充分融合混合，形成比例均匀的水质；流通池作为tds检测传感器的安装固定装置，充分与混合水接触，减小测量误差；tds检测传感器采集数据传输给电控箱的控制板，通过计算比较来指挥比例调节阀工作，使其达到目标值。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.本发明通过两条水源汇合后经静态混合器和流通池，最后流经产水口，进入净水箱；静态混合器利用自身的物理特性，流经液体上下自由搅拌使两种水充分融合混合，形成比例均匀的水质；流通池作为tds检测传感器的安装固定装置，充分与混合水接触，减小测量误差；检测传感器采集数据传输给电控箱的控制板，控制板控制比例调节阀工作，使其达到目标值；通过检测水中tds的实时数值实行自动控制添加高浓度矿物质水，经过静态混合器充分混合，保持水质结构无变化，增加其离子含量，最终实现调节功能，达到预计水质。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本发明整体结构示意图。
28.附图标记：
29.1-1#进水口，2-2#进水口，3-1#手动截止阀，4-比例调节阀，5-3#手动截止阀，6-2#手动截止阀，7-2#流量计，8-1#流量计，9-静态混合器，10-流通池，11-tds检测传感器，12-产水管，13-产水电磁阀，14-排水电磁阀，15-净水箱，16-电控箱，17-出水截止阀
具体实施方式
30.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明实施例。此外，本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
31.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.实施例一
33.参看图1，本实施例公开了一种水质智能调节装置，包括主管路、副管路、净水箱15和电控箱，副管路与主管路连接，主管路的出水端与净水箱15连接；
34.其中，主管路包括1#截止阀、2#截止阀、比例调节阀4和1#流量计8，比例调节阀4与1#截止阀串联并与2#截止阀并联后再与1#流量计8串联后形成一条可变可调节水源水质管路；1#截止阀进水端为1#进水口1；
35.副管路包括串联在一起的3#截止阀和2#流量计7，3#截止阀进水端为2#进水口2，主管路与副管路汇合后经连接静态混合器9和流通池10，流通池10上安装有tds检测传感器11，流通池10通过产水管12与净水箱15连接，产水管12上设置有产水电磁阀13；比例调节阀4、1#流量计8、2#流量计7、tds检测传感器11、静态混合器9及产水电磁阀13均与一电控箱16连接。
36.其中，1#进水口1用于连接uf水或高硬度水，2#进水口2用于连接ro水。
37.在本实施例中，1#、2#及3#截止阀均为手动截止阀，具体为1#手动截止阀3、2#手动截止阀6及3#手动截止阀5；
38.其中，产水管12上位于产水电磁阀13进水端一侧设置有排水管，排水管上设置有与电控箱16连接的排水电磁阀14。
39.进一步优化，净水箱15连接有出水管，所述出水管上设置有出水截止阀17。
40.其中，电控箱16包括箱体和设置在箱体内的控制板，所述控制板用于与比例调节阀4、1#流量计8、2#流量计7、tds检测传感器11、静态混合器9及产水电磁阀13连接。
41.进一步优化，控制板连接有触摸屏。
42.为了便于本领域技术人员进一步理解本发明，下面结合具体的案例对本发明做进一步阐述。
43.案例一
44.参看图1，一种水质智能调节装置，包括1#进水口1、2#进水口2、1#手动截止阀3、比例调节阀4、3#手动截止阀5、2#手动截止阀6、2#流量计7、1#流量计8、静态混合器9、流通池10、tds检测传感器11(含仪表)、产水管12、产水电磁阀13、排水电池磁阀14、净水箱15、电控箱16、出水手动截止阀17。
45.其中，1#进水口1用于连接uf水或高硬度水；
46.2#进水口2用于连接ro水。
47.本实施例主要由1#手动截止阀3、比例调节阀4、1#流量计8、静态混合器9、流通池10、tds检测传感器11(含仪表)、净水箱15等组件组成，在使用时，适用于两种tds浓度数据相反的水，进行勾调出不同tds浓度的水，设定好目标值后，通过tds检测传感器11来判断实际测量值与目标值的一致性；
48.如果不一致，比例调节阀4继续进行调节；
49.如果一致，比例调节阀4停止调节。
50.两条水源汇合后经静态混合器9和流通池10，最后流经产水口，进入净水箱15；静态混合器9利用自身的物理特性，流经液体上下自由搅拌使两种水充分融合混合，形成比例均匀的水质；流通池10作为tds检测传感器11的安装固定装置，充分与混合水接触，减小测量误差；tds检测传感器11采集数据传输给电控箱16的控制板，通过计算比较来指挥比例调节阀4工作，使其达到目标值。
51.其中，1#流量计8与比例调节阀4串联，可以查看该条管路的流量，同时也可以手动来控制该条管路的流量。
52.其中，静态混合器9与1#流量计8、2#流量计7串联，在两种水进入静态混合器9后，利用静态混合器9自身结构特征，左右上下全方位融合，使之充分混合，浓度达到均匀状态，减小比例调节阀4调节的活动动作和范围，使之增加其比例调节阀4的使用寿命。
53.其中，tds检测传感器11(含仪表)安装在流通池10上，这一结构体与静态混合器9连接，它可以提供良好的检测环境，让水与tds探头充分接触，提高传感器的检测精度和准确度。
54.其中，产水电磁阀13、排水电池磁阀14并联，前面与流通池10串联，当产水tds达不到设定值时，开启排水电磁阀14排水；当能达到tds设定值时，关闭排水电磁阀14，开启产水电磁阀13。
55.电控箱16为整套系统的中央指挥中心，判断和发出指令，指挥各个执行元器件按照设定的参数进行有效工作；其可以采用现有技术中的plc控制器即可，此处不再赘述。
56.需要说明的是，在实际的使用中，可以在触摸屏上设置自身需要的水质目标值，同时还可以观看整个调节水质的变化过程，实时掌握水质的变化，可以判断水质的调节范围，利用这些特性曲线，制定合适的调节计划。
57.在设定好目标水质后，整个调节过程中无需人工开关阀门，自适应反馈调节水中离子浓度，当检测tds值小于或大于给定tds偏差范围值时，开启排水电磁阀门，关闭产水电磁阀13门；当检测tds值等于给定tds偏差范围值时，开启产水电磁阀13，关闭排水电磁阀门，这样就实现了给定浓度范围的数字量控制。
58.本发明在实际的使用中，整个调节不改变原水水质结构，只是改变水中离子分多分少的问题，这样更适合当地水质特色，更符合当地人身体结构水。
59.水在流经流通池10时，安装在流通池10上的tds检测传感器11会感应到水中离子的变化，同时将感应的离子转换成整数电信号，并将这一变化的电信号传输给tds检测传感器11的仪表仪表显示出该数据，并将其检测到的变化数据通过导线传输给控制板的信号输入模块，控制板将输入的模拟量整数电信号通过计算公式换算成tds的实时工程量数值，即：在tds仪表上看到的实际值，同时显示在触摸屏上，触摸屏作为一个设置和显示数据的
工具，可以设定tds目标值，这个目标值同样需要转换，将工程量数值转换成模拟量整数电信号通过控制板的信号输出模块传输给比例调节阀4，比例调节阀4根据设定数值与反馈数值在闭环内进行阀门开度自我整定调节。
60.其中，比例调节阀4根据差多少补多少，高多少减多少的原则，控制调节的快慢，响应速度的快慢完全受此比例调节阀4的调控，直至与设定的目标值一致或在目标值的偏差范围内。如此即可实现直饮水的在线水质调节，实现自动化调控的目的，进而能够有效的提高直饮水的水质tds含量。
61.另外，本案例还公开了一种水质智能调节方法，具体包括如下步骤：
62.步骤1，准备工作：
63.检查比例调节阀4、1#流量计8、2#流量计7、tds检测传感器11、静态混合器9及产水电磁阀13的状态，开启1#截止阀、3#截止阀、2#截止阀，同时打开2#流量计7、1#流量计8后将电源打开；
64.步骤2，数据采集与参数设置：
65.电控箱16与tds检测传感器11的仪表相连接，tds检测传感器11采集到的tds电信号传输给仪表，tds检测传感器11的仪表再将电信号传输给电控箱16的控制板作为反馈值；同时，在控制板内部程序中设置tds的目标值，将目标值与反馈值进行比较，以差多少补多少的原则进行调整比例调节阀4的开度；
66.步骤3，具体运行：
67.1#进水口1连接uf水或高硬度水，与1#截止阀串联，2#截止阀与比例调节阀4并联，再与流量计串联，形成一条可变可调节水源水质；
68.2#进水口2连接低硬度水或ro水，与3#截止阀和2#流量计7串联形成一条固定水源水质；
69.两条水源汇合后经静态混合器9和流通池10，最后流经产水口，进入其他容器；静态混合器9利用自身的物理特性，流经液体上下自由搅拌使两种水充分融合混合，形成比例均匀的水质；流通池10作为tds检测传感器11的安装固定装置，充分与混合水接触，减小测量误差；tds检测传感器11采集数据传输给电控箱的控制板，通过计算比较来指挥比例调节阀4工作，使其达到目标值。
70.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
71.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。