一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及信号控制技术领域，更具体地，涉及一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置。


背景技术：

2.公告日为1987.12.31，公开号为cn87202871u的中国实用新型专利提供了一种次氯酸钠发生器管式电解槽，该专利在管道结构中对水进行电解消毒。而在电解消毒过程中会产生一定的气体，包括氯气、氧气、氢气和臭氧等。因此，在实际使用过程中，类似的这种过流管道电解槽的方案需要在管道的进水端设置止回阀，防止水流裹挟电解产生的气体回流到供水管网中影响供水网水质和压力安全。但是，如果管道排出的水流变缓，而电解组件的电解强度却没及时调整的话，随着气体的积攒气液混合将导致管道压力增大；现有技术中缺少了对的管道压力的感知与后续对电解强度的调节与控制，因此仍有一定的局限性。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决现有技术的局限性，提供了一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置。
4.为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：
5.一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，包括电源输入模块、dc-dc降压模块，单片机控制模块、压力变送器、压力信号检测模块、dac输出电压调节模块、输出接口模块；
6.其中，所述电源输入模块连接所述dc-dc降压模块，所述dc-dc降压模块连接所述单片机控制模块；所述单片机控制模块分别连接所述压力信号检测模块、dac输出电压调节模块；所述压力变送器用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力信号检测模块连接所述压力变送器；所述dac输出电压调节模块通过一个运算放大器连接所述输出接口模块。
7.相较于现有技术，本实施例所提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，可以运用压力变送器监测管道压力，将采集的管道压力信号经过求和取平均值的平滑计算后，转换成模拟电压控制信号输出，从而实现控制和调节水电解的电解强度即电解电流大小，同时保障管道的承压安全。
8.作为一种优选的方案，所述调节电解强度的管道压力信号转换控制装置还包括自锁开关模块，所述自锁开关模块连接所述单片机控制模块。
9.进一步的，所述自锁开关模块包括用于启动控制器输出的第一自锁开关，所述第一自锁开关连接所述单片机控制模块。
10.进一步的，所述自锁开关模块包括用于增强控制器输出的第二自锁开关，所述第二自锁开关连接所述单片机控制模块。
11.进一步的，所述自锁开关模块包括用于减弱控制器输出的第三自锁开关，所述第
三自锁开关连接所述单片机控制模块。
12.作为一种优选的方案，所述调节电解强度的管道压力信号转换控制装置还包括数码管显示模块，所述数码管显示模块连接所述单片机控制模块。
13.进一步的，所述调节电解强度的管道压力信号转换控制装置还包括用于设置控制装置参数的轻触按键模块，所述轻触按键模块连接所述单片机控制模块。
14.作为一种可选的方案，所述dc-dc降压模块的输入电压为24v，输出电压为5v。
15.进一步的，所述输出接口模块输出的模拟电压控制信号为0～5v。
16.进一步的，所述单片机控制模块的型号为ca51f351p6。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例1提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置的连接示意图；
18.图2为本实用新型采用的压力信号检测模块的示例电路图；
19.图3为本实用新型采用的dac输出电压调节模块的示例电路图；
20.图4为本实用新型采用的dc-dc降压模块的示例电路图；
21.图5为本实用新型采用的电源输入模块的示例电路图；
22.图6为本实用新型采用的单片机控制模块的示例电路图；
23.图7为本实用新型采用的输出接口模块的示例电路图；
24.图8为本实用新型实施例2提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置的连接示意图；
25.图9为本实用新型采用的自锁开关模块的示例电路图；
26.图10为本实用新型实施例3提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置的连接示意图；
27.图11为本实用新型采用的数码管显示模块的示例电路图；
28.图12为本实用新型实施例4提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置的连接示意图；
29.图13为本实用新型采用的轻触按键模块的示例电路图；
30.附图标记说明：1、电源输入模块；2、dc-dc降压模块；3、单片机控制模块；4、压力变送器；5、压力信号检测模块；6、dac输出电压调节模块；7、输出接口模块；8、自锁开关模块；81、第一自锁开关；82、第二自锁开关；83、第三自锁开关；9、数码管显示模块；10、轻触按键模块。
具体实施方式
31.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
32.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术实施例保护的范围。
33.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术实施例。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
34.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
36.以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
37.针对在现有技术的局限性，本实用新型提供以下方案：
38.实施例1
39.请参阅图1，一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，包括电源输入模块1、dc-dc降压模块2，单片机控制模块3、压力变送器4、压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6、输出接口模块7；
40.其中，所述电源输入模块1连接所述dc-dc降压模块2，所述dc-dc降压模块2连接所述单片机控制模块3；所述单片机控制模块3分别连接所述压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6；所述压力变送器4用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力信号检测模块5连接所述压力变送器4；所述dac输出电压调节模块6通过一个运算放大器连接所述输出接口模块7。
41.相较于现有技术，本实施例所提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，可以运用压力变送器监测管道压力，将采集的管道压力信号经过求和取平均值的平滑计算后，转换成模拟电压控制信号输出，从而实现控制和调节水电解的电解强度即电解电流大小，同时保障管道的承压安全。
42.具体的，本实施例提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，可以应用于净水处理系统中，实现对管道压力即用水量的感知与电解强度的调节控制，以此调整净水处理系统的净水效能，同时保障管道的压力安全。
43.在水电解过程中，在电解过程中会产生一定的气体(包括氧气、氢气和臭氧等)，由于止回阀起到半封闭管道的作用，气体的积攒会使管道中的压力发生改变：若用水量(即管道输入输出的水量)大，管道中的气体以及压力会通过随同水流的排出一同迅速排解；若在电解强度不变的情况下，用水量减少，管道中的气体以及压力会逐渐积攒变大，若不及时对电解强度进行调节，不仅会浪费能源，还可能留下一定的安全隐患。
44.在本实施例中，调节电解强度，即指调节电解电流大小。通过本实施例提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置能感知到管道中的压力变化，从而获悉当前的用水情况：在管道压力大(即用水量少)时向电解组件输出较低的模拟电压控制信号，电解组件减少电解电流大小从而降低电解强度；在管道压力小(即用水量大)时向电解组件输出较高
的模拟电压控制信号，电解组件提高电解电流大小从而提高电解强度；由此起到高效安全、节能不浪费的效果。
45.所述压力变送器4可设于水处理系统的管道中，用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力变送器可选用304不锈钢结构的扩散硅压力变送器。
46.在本实施例中，请参阅图2，所述压力信号检测模块5可以用于检测接收所述压力变送器4采集生成的管道压力信号，进而传输到所述单片机控制模块3。
47.请参阅图3，所述dac输出电压调节模块6能够以30秒为单位，将采集到的管道压力信号数累加得到的和除以采集数，得到的平均数作为输出数，确保信号平稳，避免输出忽大忽小。
48.因此，基于本实施例提供的所述调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，可以实现将所述压力变送器4采集生成的管道压力信号经过求和取平均值的平滑计算后，转换成模拟电压控制信号输出；水处理系统或净水系统中的其它执行装置(如水电解装置)即可根据该模拟电压控制信号调整水处理效能。
49.作为一种可选的实施例，请参阅图4，所述dc-dc降压模块2的输入电压为24v，输出电压为5v。所述电源输入模块1的示例可参阅图5。
50.进一步的，请参阅图6，所述单片机控制模块3的型号为ca51f351p6。
51.进一步的，请参阅图7，所述输出接口模块7输出的模拟电压控制信号为0～5v。
52.实施例2
53.请参阅图8以及图9，本实施例可以视为实施例1基础上的一种变形或者改进：一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，包括电源输入模块1、dc-dc降压模块2，单片机控制模块3、压力变送器4、压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6、输出接口模块7；
54.其中，所述电源输入模块1连接所述dc-dc降压模块2，所述dc-dc降压模块2连接所述单片机控制模块3；所述单片机控制模块3分别连接所述压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6；所述压力变送器4用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力信号检测模块5连接所述压力变送器4；所述dac输出电压调节模块6通过一个运算放大器连接所述输出接口模块7；
55.还包括自锁开关模块8，所述自锁开关模块8连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于启动控制器输出的第一自锁开关81，所述第一自锁开关81连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于增强控制器输出的第二自锁开关82，所述第二自锁开关82连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于减弱控制器输出的第三自锁开关83，所述第三自锁开关83连接所述单片机控制模块3。
56.具体的，对于所述第一自锁开关81，当所述第一自锁开关81闭合时，所述输出接口模块7才有模拟电压控制信号输出，打开时停止所述输出接口模块7的输出。
57.对于所述第二自锁开关82，作为输出增强开关，在一种优选的实施例中，可以设置为当所述第二自锁开关82闭合时，所述输出接口模块7输出的模拟电压控制信号乘以2，超过5v按5.1v计，但所述数码管显示模块9显示百分数不变。
58.对于所述第三自锁开关83，作为输出减弱开关，在一种优选的实施例中，可以设置为当所述第三自锁开关83闭合时，所述输出接口模块7输出的模拟电压控制信号除以3或下降80％。通过这样的设置，以净水处理系统为例，可以应对需要在待净化水投入净化药品时
的情况，由于净化药品的投入，净水处理系统后续的水处理强度或者净化效能也应随之减小。
59.实施例3
60.请参阅图10以及图11，本实施例可以视为实施例1、2基础上的一种变形或者改进：一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，包括电源输入模块1、dc-dc降压模块2，单片机控制模块3、压力变送器4、压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6、输出接口模块7；
61.其中，所述电源输入模块1连接所述dc-dc降压模块2，所述dc-dc降压模块2连接所述单片机控制模块3；所述单片机控制模块3分别连接所述压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6；所述压力变送器4用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力信号检测模块5连接所述压力变送器4；所述dac输出电压调节模块6通过一个运算放大器连接所述输出接口模块7；
62.还包括数码管显示模块9，所述数码管显示模块9连接所述单片机控制模块3。
63.具体的，在一种可选的实施例中，所述数码管显示模块9可以与所述单片机控制模块3所在的电路板集成在一起，也可以分离地用排线相连。运用所述数码管显示模块9能够以百分数显示输出的模拟电压控制信号的大小。
64.实施例4
65.请参阅图12以及图13，本实施例可以视为实施例1、2、3基础上的一种变形或者改进：一种调节电解强度的管道压力信号转换控制装置，包括电源输入模块1、dc-dc降压模块2，单片机控制模块3、压力变送器4、压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6、输出接口模块7；
66.其中，所述电源输入模块1连接所述dc-dc降压模块2，所述dc-dc降压模块2连接所述单片机控制模块3；所述单片机控制模块3分别连接所述压力信号检测模块5、dac输出电压调节模块6；所述压力变送器4用于获取管道中的压力数据，产生管道压力信号；所述压力信号检测模块5连接所述压力变送器4；所述dac输出电压调节模块6通过一个运算放大器连接所述输出接口模块7；
67.还包括自锁开关模块8，所述自锁开关模块8连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于启动控制器输出的第一自锁开关81，所述第一自锁开关81连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于增强控制器输出的第二自锁开关82，所述第二自锁开关82连接所述单片机控制模块3；所述自锁开关模块8包括用于减弱控制器输出的第三自锁开关83，所述第三自锁开关83连接所述单片机控制模块3；
68.还包括数码管显示模块9，所述数码管显示模块9连接所述单片机控制模块3；
69.还包括用于设置控制装置参数的轻触按键模块10，所述轻触按键模块10连接所述单片机控制模块3。
70.具体的，从本实施例提供的调节电解强度的管道压力信号转换控制装置所实现的功能的角度，所述轻触按键模块10的加入，可以实现在输入的管道压力信号为0时，根据实际需要设置对应的模拟电压控制信号；在一种可选的实施例中，模拟电压控制信号输出的最低电压为0％，该值同样可以通过使用轻触按键模块10进行调整。
71.另外，对于模拟电压控制信号，其5v对应的管道压力值也就是对应的流量大小，也
可以通过轻触按键模块10来进行自定义；具体的，在一种优选的实施例中，可以设置为：在当液体处理系统中的液体流量开到自定义的最大值时，长按住按键模块8上的设置键5秒，让压力变送器读取30秒的管道压力值取平均值作为压力的最小值，之后采集到低于最小值的管道压力值对应产生的模拟电压控制信号都输出为5v；压力变送器采集到的管道压力越大，模拟电压控制信号的输出越小，在管道压力大于某个阈值后模拟电压控制信号都输出的最小值为0v。
72.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。