专利名称：硝酸断流报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于化工设备的报警装置，特别是一种硝酸断流报警装置，该报警装置也可以作为检测类似硝酸强腐蚀性的液体断流报警器。
背景技术：
目前，硝酸等原料自反应塔塔顶加入反应塔后的情况需要操作人员经常去塔顶现场查看和检验加料量，对此，存在着操作人员劳动强度以及危险性都较大的问题，而且工作效率也非常低。至今为止，在该行业中尚未有一种不必登上反应塔塔顶却可远离及时发现硝酸原料加入反应塔的情况的检测装置出现。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中指出的问题，提供一种硝酸断流报警装置，使用该报警装置，操作人员不必亲自登上反应塔塔顶就可查看和检验加料量。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案该硝酸断流报警装置包括铂电极检测器、信号放大检测单元、中央处理器、时钟单元、报警单元、滴酸指示单元、信号输出单元、直流电源，信号输出单元输出高电平信号给铂电极检测器，铂电极检测器输出检测信号到信号放大检测单元进行放大，信号放大检测单元将放大后的检测信号输出到中央处理单元，中央处理单元将经过处理后的信号再输出给信号输出单元，同时中央处理单元将经过处理后的信号输出至报警单元和滴酸指示单元，报警单元发出报警信号，滴酸指示单元显示硝酸下滴信号，时钟单元接到中央处理单元并为其提供时钟信号，直流电源提供各单元的工作电源。
所述的中央处理单元包括一型号为AT89C2051集成芯片，该芯片共有20个脚，其中，脚20接电源正端，脚10接地，所述的时钟单元包括晶振X1、电容C9、C10，时钟单元接于集成芯片脚4、5之间；所述的铂电极检测器置于反应塔塔顶，检测器主要包括二根间隔设置的铂丝电极，其中一根铂丝电极与信号放大检测器的输入相接，另一根铂丝电极与信号输出单元的输出相接；所述的信号放大检测单元包括三极管TR2、电阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、电容C2、C7、C3，电阻R14与电阻R7相接的一端为输入端，该输入端与铂电极的一端相接，三极管TR2的集电极为输出端，该输出端接中央处理单元的脚13；所述的信号输出电路包括电阻R13、二极管D3、D4，电阻R13的两端分别接铂电极的另一端、集成芯片的脚9；所述的报警单元为一声光报警器，包括扬声器SPEAKER1、三极管TR1、发光二极管D5、电容C6、电阻R3、R5，发光二极管D5的正极通过电阻R5接电源正端，负极接集成芯片的脚8，扬声器SPEAKER1接于三极管TR1的集电极与电源正端之间，三极管TR1的基极通过电阻R3接集成芯片的脚2；所述的滴酸指示单元包括电阻R11、发光二极管D1，该单元接于电源正端与集成芯片的脚8之间；直流电源分别接到上述各单元，为其提供电源。
该报警装置还包括复位单元、消音单元、电源指示单元，所述的复位单元包括电阻R1、R6、开关S1、电容C1，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚1；所述的消音单元包括电阻R12、C12、开关S2，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚19；所述的电源指示单元包括电阻R10、发光二极D2、电容C4、C5，该单元接于电源正端与地之间。
由于本实用新型采用了上述的技术方案，该硝酸断流报警装置中，包括铂电极检测器、信号放大检测单元、中央处理器、时钟单元、报警单元、滴酸指示单元、信号输出单元、直流电源，其中，信号输出单元输出高电平信号给铂电极检测器，铂电极检测器输出检测信号到信号放大检测单元进行放大，信号放大检测单元将放大后的检测信号输出到中央处理单元，中央处理单元将经过处理后的信号再输出给信号输出单元，同时中央处理单元将经过处理后的信号输出至报警单元和滴酸指示单元，报警单元发出报警信号，滴酸指示单元显示硝酸下滴信号，时钟单元接到中央处理单元并为其提供时钟信号，直流电源提供各单元的工作电源。在使用时，只要将铂电极检测器安装于反应塔塔顶，而其余各单元装集中于一控制室中，当需要查看和检验硝酸的加料量时，无需操作人员登上塔顶，只要在控制室中即可完成任务，大大降低操作人员劳动强度和危险性、提高了工作效率。
图1为本实用新型硝酸断流报警装置方框示意图。
图2为硝酸断流报警装置电路原理示意图。
图3为本实新型的中央处理单元中固化的工作程序流程示意图。
图4为本实用新型硝酸断流报警装置使用现场示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的硝酸断流报警装置包括铂电极检测器、信号放大检测单元、中央处理器、时钟单元、报警单元、滴酸指示单元、信号输出单元、直流电源。其中，信号输出单元输出高电平信号给铂电极检测器，铂电极检测器输出检测信号到信号放大检测单元进行放大，信号放大检测单元将放大后的检测信号输出到中央处理单元，中央处理单元将经过处理后的信号再输出给信号输出单元，同时中央处理单元将经过处理后输出信号输出至报警单元和滴酸指示单元，报警单元发出报警信号，滴酸指示单元显示硝酸下滴信号，时钟单元接到中央处理单元并为其提供时钟信号，直流电源提供各单元的工作电源。
该报警装置还包括复位单元、消音单元、电源指示单元。
请再结合图2所示，所述的中央处理单元包括一型号为AT89C2051集成芯片，该芯片共有20个脚，其中，脚20接电源正端，脚10接地，所述的时钟单元包括晶振X1、电容C9、C10，时钟单元接于集成芯片脚4、5之间；所述的铂电极检测器置于反应塔塔顶，检测器主要包括二根间隔设置的铂丝电极，其中一根铂丝电极与信号放大检测器的输入相接，另一根铂丝电极与信号输出单元的输出相接，该检测器的具体结构在另一篇专利申请中，在本实用新型中，其结构不作为保护的内容。
所述的信号放大检测单元主要包括三极管TR2、电阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、电容C2、C7、C3，电阻R14与电阻R7相接的一端为输入端，该输入端与铂电极的一端相接，三极管TR2的集电极为输出端，该输出端接中央处理单元的脚13；所述的信号输出电路包括电阻R13、二极管D3、D4，电阻R13的两端分别接铂电极的另一端、集成芯片的脚9；所述的报警单元为一声光报警器，包括扬声器SPEAKER1、三极管TR1、发光二极管D5、电容C6、电阻R3、R5，发光二极管D5的正极通过电阻R5接电源正端，负极接集成芯片的脚8，扬声器SPEAKER1接于三极管TR1的集电极与电源正端之间，三极管TR1的基极通过电阻R3接集成芯片的脚2；所述的滴酸指示单元包括电阻R11、发光二极管D1，该单元接于电源正端与集成芯片的脚8之间；直流电源分别接到上述各单元，为其提供电压。
所述的复位单元包括电阻R1、R6、开关S1、电容C1，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚1；所述的消音单元包括电阻R12、C12、开关S2，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚19；所述的电源指示单元包括电阻R10、发光二极D2、电容C4、C5，该单元接于电源正端与地之间。
本实用新型的铂电极检测器的结构主要是在封闭的玻璃球泡内插有两根铂丝，平时铂丝之间有一很小的气隙，互不导通，当顶部有酸液滴下经过气隙的瞬间，酸液同时碰到两根铂丝，使铂丝接通，酸液通过气隙后，铂丝之间没有了导体，又互不导通了，本装置通过检测两根铂丝之间的通断情况，来判断硝酸进料情况是否正常。
本实用新型的报警装置工作原理说明如下中央处理单元通过信号输出单元将信号输出到位于反应塔塔顶的铂电极检测器，反馈回的信号经信号放大检测部分送入中央处理单元。中央处理单元将信号实时反映在滴酸指示单元上，每检测到一滴硝酸指示灯闪一下。当有异常发生时，声光报警单元发出声光报警，操作人员接警后，可按下S2消音。时钟单元提供时钟脉冲，复位单元可对中央处理单元复位。
当中央处理单元集成芯片脚9发出高电平时，信号经过电阻R13送入铂丝检测器的一根铂丝，当两铂丝之间没有硝酸液存在时，放大检测电路没有收到信号，三极管TR2不导通，输出高电平给中央处理单元集成芯片的脚13，经过脚8输出高电平，使滴酸指示灯灭。如果这样的情况持续的时间超过预设值后，中央处理单元的脚3和脚2同时发出脉冲信号，发出声光报警。操作人员觉察后，可按下消音单元按钮消去报警声(报警灯依然闪动)。
当有酸液滴下经过铂丝时，酸液在一瞬间同时搭住两铂丝，中央处理单元的脚9发出的高电平信号可传送到另一铂丝上，送入三极管TR2的基极，三极管TR2导通输出低电平给中央处理单元的脚13，中央处理单元波形比较无误后关闭声光报警，同时中央处理单元脚8输出低电平，使滴酸指示灯亮。
请再参阅图3所示，中央处理单元中固化有本实用新型报警装置的工作流程，中央处理单元在上电复位后，进行初始化工作中央处理单元的脚13检测来自信号放大检测单元的电平信号，若是低电平信号，表明三极管TR2导通，有硝酸液滴下，中央处理单元脚2输出低电平信号，三极管TR1截止，中央处理单元脚3输出高电平信号，声光报警单元不工作，中央处理单元脚8输出低电平，使滴酸指示单元的发光二极管D1发光。若中央处理单元的脚13检测来自信号放大检测单元的电平信号是高电平信号，表明三极管TR2截止，无硝酸液滴下，中央处理单元脚8输出高电平，使滴酸指示指示单元的发光二极管D1灯灭。中央处理单元的内部定时器启动，如果这样的情况持续的时间超过预设值后，中央处理单元的脚3和脚2同时发出脉冲信号，发出声光报警。
最后请参阅图4所示，本实用新型的报警装置在实际使用时，将铂电极检测器安装于所要监控的反应塔塔顶上，而把其余各单元集中于一台装置中，然后将它置于一位于地面的控制室内，用二根双绞线将铂电极检测器与地面的装置连接起来，图中1表示反应塔，2表示铂电极检测器，3表示双绞线，4表示控制室，5表示报警装置。
本实用新型的报警装置主要参数为检测距离25米铂电极检测器电极电流10uA
权利要求1.一种硝酸断流报警装置，其特征在于该装置包括铂电极检测器、信号放大检测单元、中央处理器、时钟单元、报警单元、滴酸指示单元、信号输出单元、直流电源，信号输出单元输出高电平信号给铂电极检测器，铂电极检测器输出检测信号到信号放大检测单元进行放大，信号放大检测单元将放大后的检测信号输出到中央处理单元，中央处理单元将经过处理后的信号再输出给信号输出单元，同时中央处理单元将经过处理后的信号输出至报警单元和滴酸指示单元，报警单元发出报警信号，滴酸指示单元显示硝酸下滴信号，时钟单元接到中央处理单元并为其提供时钟信号，直流电源提供各单元的工作电源。
2.如权利要求1所述的硝酸断流报警装置，其特征在于所述的中央处理单元包括一型号为AT89C2051集成芯片，该芯片共有20个脚，其中，脚20接电源正端，脚10接地，所述的时钟单元包括晶振X1、电容C9、C10，时钟单元接于集成芯片脚4、5之间；所述的铂电极检测器置于反应塔塔顶，检测器主要包括二根间隔设置的铂丝电极，其中一根铂丝电极与信号放大检测器的输入相接，另一根铂丝电极与信号输出单元的输出相接；所述的信号放大检测单元包括三极管TR2、电阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、电容C2、C7、C3，电阻R14与电阻R7相接的一端为输入端，该输入端与铂电极的一端相接，三极管TR2的集电极为输出端，该输出端接中央处理单元的脚13；所述的信号输出电路包括电阻R13、二极管D3、D4，电阻R13的两端分别接铂电极的另一端、集成芯片的脚9；所述的报警单元为一声光报警器，包括扬声器SPEAKER1、三极管TR1、发光二极管D5、电容C6、电阻R3、R5，发光二极管D5的正极通过电阻R5接电源正端，负极接集成芯片的脚8，扬声器SPEAKER1接于三极管TR1的集电极与电源正端之间，三极管TR1的基极通过电阻R3接集成芯片的脚2；所述的滴酸指示单元包括电阻R11、发光二极管D1，该单元接于电源正端与集成芯片的脚8之间；直流电源分别接到上述各单元，为其提供电源。
3.如权利要求1或2所述的的硝酸断流报警装置，其特征在于该报警装置还包括复位单元、消音单元、电源指示单元，所述的复位单元包括电阻R1、R6、开关S1、电容C1，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚1；所述的消音单元包括电阻R12、C12、开关S2，该单元的输出接到中央处理单元集成芯片的脚19；所述的电源指示单元包括电阻R10、发光二极D2、电容C4、C5，该单元接于电源正端与地之间。
专利摘要本实用新型公开一种硝酸断流报警装置，包括铂电极检测器、信号放大检测单元、中央处理器、时钟单元、报警单元、滴酸指示单元、信号输出单元、直流电源，信号输出单元输出高电平信号给铂电极检测器，铂电极检测器输出检测信号到信号放大检测单元进行放大，信号放大检测单元将放大后的检测信号输出到中央处理单元，中央处理单元将经过处理后的信号再输出给信号输出单元，同时中央处理单元将经过处理后的信号输出至报警单元和滴酸指示单元，报警单元发出报警信号，滴酸指示单元显示硝酸下滴信号，时钟单元接到中央处理单元并为其提供时钟信号，直流电源提供各单元的工作电源。本实用新型报警装置大大降低操作人员劳动强度和危险性、提高了工作效率。
文档编号G08B21/18GK2581989SQ0226089
公开日2003年10月22日 申请日期2002年10月23日 优先权日2002年10月23日
发明者张晓寅, 刘大平 申请人:上海化工研究院