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专利名称：泥水界面控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水浓度的检测及控制技术，具体地说是一种主要用在污水排放地点对污水浓度进行实时采样、处理和控制的泥水界面控制仪。
背景技术：
目前，针对泥水界面的测定技术，国内外现有的相关技术主要是利用超声波、同位素等技术测定污泥层的高度，但根据实际应用情况来看，这些产品还存有很大不足一是这些产品虽然能对泥水分别面进行测定，但对具有不同浓度的污水混合界面却不能准确测定；二是造价昂贵，使它的普及受到很大限制。

发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种集污水浓度信号采集、放大、显示和闭环控制于一体的泥水界面控制仪，主要解决污水与清水界面检测的难题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该泥水界面控制仪，包括远红外探头、信号处理及放大电路、PLC程序控制电路、报警显示电路和执行元件，远红外探头采用远红外光作光源，根据不同浓度的污水对光的穿透力不同，接收端电信号的强弱发生变化，通过控制电缆将这些数据信号传输给信号处理及放大电路，在该单元内，数据由模拟信号转换成数字信号，同时对信号进行放大和纠错处理，远红外探头与信号处理及放大电路之间可一对一连接，也可多对一连接，数据在信号处理及放大电路中被处理后进入PLC程序控制电路，通过编程语言，探测信号通过报警显示电路加以显示，也可通过RS-485、RS-232、RI/O、Dnet等多种网络通讯协议，将远红外探头采集的数据传到上位机，上位机对数据按照不同的时间段及周期进行分类、汇总和分析，根据浓度的变化情况进行趋势分析，同时对历史数据进行记录存档以及数据定时的报表输出等，用户在具体操作时，可根据上位机的监控画面，直观的查看现场的实际情况并实时的进行控制。PLC程序控制电路则根据设定参数，即可测定出污水与清水界面的高度，从而能准确的控制排泥，保证污泥应有的高度。泥位达到上限时，在执行元件的作用下，自动进行排泥；当达到下限时，自动停止排泥，不仅提高了工厂自动化的要求，也降低了劳动强度，提高劳动生产率。
本实用新型的泥水界面控制仪与现有技术相比，所产生的有益效果是，该装置采用先进的测试技术，能准确检测污泥位置以及不同位的浓度值，精度高；远红外探头固定在极板上，可自由升降，适应性强；泥位参数自动通过显示装置显示出来，测量数据准确；按类比计算，该仪器是国外相应产品的四分之一，价格低廉；除此之外，该装置还具有网络通讯、自动控制排泥的功能，广泛适用于污水处理厂的中沉池、二沉池、初沉池、浓缩池和自来水厂的净化池、絮凝池和沉淀池等。


附图1为泥水界面控制仪的原理结构框图；附图2为远红外探头的原理结构示意图；附图3为信号处理及放大电路的原理结构示意图；附图4为报警显示电路的原理结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本实用新型的泥水界面控制仪作以下详细地说明。
如附图1所示，本实用新型的泥水界面控制仪，其结构是由远红外探头(A)、信号处理及放大电路(B)、PLC程序控制电路(C)、报警显示电路(D)和执行元件(E)构成，远红外探头(A)通过电缆线与信号处理及放大电路(B)的信号输入端相接，信号处理及放大电路(B)的信号输出端又通过电缆线与PLC程序控制电路(C)的信号输入端相接，PLC程序控制电路(C)的信号输出端分别接报警显示电路(D)和执行元件(E)，执行元件工作调节远红外探头(A)的采集信号使整个电路间接构成闭环控制电路。
如附图2所示，远红外探头(A)是由发射板(1)、接收板(2)、浇注框(3)、电阻(4)、发射管(5)、接收管(6)、垫片(7)、光学玻璃(8)、螺栓(9)和外壳(10)构成，发射板(1)和接收板(2)上均设有浇注框(3)，在浇注框(3)内的发射板(1)和接收板(2)上开有安装孔，与电阻(4)相接的发射管(5)和接收管(6)分别插入垫片(7)内，垫片(7)插入到浇注框(3)内的安装孔上并在浇注框(3)内浇注环氧树脂，光学玻璃(8)密封在发射板(1)和接收板(2)的浇注框(3)上，发射板(1)和接收板(2)通过螺栓(9)平行连接后固定在管壁两侧对称开孔的外壳(10)内，外壳(10)的两端浇注有环氧树脂(11)。
如附图3所示，信号处理及放大电路(B)是由半可调电阻1W1-1W16、半可调电阻2W1-2W16、接收管SD1-SD16和晶体管T1-T16构成，半可调电阻1W1、2W1和接收管SD1至半可调电阻1W16、2W16和接收管SD16串接后并联在直流稳压电源的正负极之间，晶体管T1-T16的基极分别接在半可调电阻1W1和2W1-1W16和2W16的连线之间，晶体管T1-T16的集电极分别与直流稳压电源的正极相接，晶体管T1-T16的发射极分别串接PLC程序控制电路(C)后与直流稳压电源的负极相接。
如附图4所示，报警显示电路(D)是由发射管FD1-FD16、限流电阻1R1-1R16、断路器QF和直流稳压电源构成，发射管FD1和限流电阻1R1至发射管FD16和限流电阻1R16串接后并联在直流稳压电源的正负极之间，在直流稳压电源的干路上还设置有断路器QF。
本实用新型的泥水界面控制仪其工作原理如下该装置主要采用吸光透射法，在探头上装有发射端和接收端，根据不同浓度的污水对光的穿透力不同，在接收端有一个光信号的强弱变化，两个光电检测器感测到的信号分别传到主机上作对数变换，相互之间比较，得出测试结果。实践证明，这种测试方法运行可靠，可有效补偿探头玷污和光源老化的影响。
本实用新型的泥水界面控制仪其加工制作简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。1W1-1W16和2W1-2W16为不同阻值的半可调电阻，FD1-FD16为发射管，SD1-SD16为接收管、T1-T16为晶体管、1R1-1R16为限流电阻、QF为断路器，直流稳压电源采用+24V，可用现有技术的交流电变换直流电技术转换。PLC程序控制电路的型号为1761-L32BWA，远红外探头中的外壳用不锈钢管制成，发射板、接收板及浇注框用环氧树脂材料制成。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.泥水界面控制仪，其特征在于，该仪器是由远红外探头(A)、信号处理及放大电路(B)、PLC程序控制电路(C)、报警显示电路(D)和执行元件(E)构成，远红外探头(A)通过电缆线与信号处理及放大电路(B)的信号输入端相接，信号处理及放大电路(B)的信号输出端又通过电缆线与PLC程序控制电路(C)的信号输入端相接，PLC程序控制电路(C)的信号输出端分别接报警显示电路(D)和执行元件(E)，执行元件(E)工作调节远红外探头的采集信号使整个电路间接构成闭环控制电路。
2.根据权利要求1所述的泥水界面控制仪，其特征在于远红外探头是由发射板、接收板、垫片、浇注框、电阻、发射管、接收管、螺栓和外壳构成，发射板和接收板上均设有浇注框，在浇注框内的发射板和接收板上开有安装孔，与电阻相接的发射管和接收管分别插入垫片内，垫片插入到浇注框内的安装孔上并在浇注框内浇注环氧树脂，光学玻璃密封在发射板和接收板的浇注框上，发射板和接收板通过螺栓平行连接后固定在管壁两侧对称开孔的外壳内，外壳的两端封闭。
3.根据权利要求1所述的泥水界面控制仪，其特征在于信号处理及放大电路是由半可调电阻1W1-1W16、半可调电阻2W1-2W16、接收管SD1-SD16和晶体管T1-T16构成，半可调电阻1W1、2W1和接收管SD1至半可调电阻1W16、2W16和接收管SD16串接后并联在直流稳压电源的正负极之间，晶体管T1-T16的基极分别接在半可调电阻1W1利2W1-1W16和2W16的连线之间，晶体管T1-T16的集电极分别与直流稳压电源的正极相接，晶体管T1-T16的发射极分别串接PLC程序控制电路后与直流稳压电源的负极相接。
4.根据权利要求1所述的泥水界而控制仪，其特征在于报警显示电路是由发射管FD1-FD16、限流电阻1R1-1R16、断路器QF和直流稳压电源构成，发射管FD1和限流电阻1R1至发射管FD16和限流电阻1R16串接后并联在直流稳压电源的正负极之间，在直流稳压电源的干路上还设置有断路器QF。
专利摘要本实用新型提供一种泥水界面控制仪，属于污水浓度的检测及控制技术领域，其结构是由远红外探头、信号处理及放大电路、PLC程序控制电路、报警显示电路和执行元件构成，远红外探头通过电缆线与信号处理及放大电路相接，信号处理及放大电路又通过电缆线与PLC程序控制电路相接，PLC程序控制电路又分别接报警显示电路和执行元件，执行元件工作调节远红外探头的采集信号使整个电路间接构成闭环控制电路。本实用新型的泥水界面控制仪与现有技术相比，具有测试精度高、适应性强、生产成本低等特点，同时该装置还具有网络通讯、自动控制排泥的功能，广泛适用于污水处理厂及自来水厂的污水池浓度检测和自动控制。
文档编号G01N21/59GK2708304SQ20042005164
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月22日 优先权日2004年6月22日
发明者李斌 申请人:李斌