[实用新型]单片微机酸碱度在线检测报警仪

说明书

本实用新型是一种单片微机酸碱度(pH)在线检测报警仪，属自动检表测仪技术领域，特别涉及糖厂工艺中的酸碱度(pH)在线检测仪表。

在化工反应过程中，pH是一个很重要的参数，pH控制的好坏直接会影响产品的质量，它的第一关就是pH的在线检测，由于pH在线检测有一定的难度，很多人都作了不少努力。就糖厂来说，糖厂的预灰中和酸碱度在线检测与控制，长期以来一直是一个难题，由于干扰多，滞后时间特长，自动控制难于保证，绝大部分都由人工来控制，但又没有仪器监控，导致pH控制效果时好时坏，引起糖份损失，并且预灰中和不好也引起后面的澄清中和难以控制。有些pH计又操作麻烦，又无报警功能。

本实用新型的目的就是为了克服和解决现有糖厂的预灰中和工艺中无仪器监控，酸碱度自动在线检测与控制难于保证，使pH值控制时好时坏，引起糖份损失并影响后续工艺的缺点和问题，研究设计一种能采用光报警或声光报警，对酸碱度的自动在线检测与控制可靠性高、精度高、造价低、智能化程度高的单片微机酸碱度在线检测报警仪。

本实用新型是通过下述结构方案来实现的：本单片微机酸碱度在线检测报警仪的外型结构示意图如图1所示，它由机壳、面板、电路板共同连接构成，其中：面板装有pH及内部参数显示屏1、pH偏低指示灯2、pH正常指示灯3、pH偏高指示灯4、pH报警指示灯5、声音报警开关6、复位按钮7、电源开关8、pH调零旋纽9；本检测报警仪的电路方框图如图2、图3所示，其电路板有主机板和隔离变送板，主机板可直接配锑电极使用，若加装电极隔离变送板，可接玻璃电极或锑电极使用，并有可靠的抗干扰能力；主机板电路方框图如图2所示，它由交流电源10、隔离变压器11、整流稳压电源12、单片微机13、显示及报警电路14、操作电路15、电流变换电路及记录仪接口电路16、多路参数设定电路17、温度变送电路18、pH变送及保护电路19、精密稳压电源20、晶振21、复位电路22、输入接口电路23共同电气连接构成；隔离变送板电路方框图如图3所示，它由交流电源24、隔离变压器25、整流、滤波、稳压电路26、高精度pH变送电路27、隔离电路28、隔离变压器29、整流、滤波、稳压电路(与主机共地)30、温度变送电路31、输入接口电路32、输出接口电路33共同电气连接构成；其相互连接关系为：面板固定于机壳正面，主机板和隔离变送板固定在机壳内，面板上的显示屏1及各指示灯2、3、4、5和声音报警开关6通过各自显示、报警、信号电缆线与电路板上显示报警电路相应点相连接；面板上按钮7、开关8、旋纽9通过各自信号电缆线与电路板相应点连接，对单主机板来讲，锑电极通过信号电缆线与输入接口电路23连接、记录仪与电流变换电路及记录仪接口电路16连接；对主机板加隔离变送板来讲，玻璃电极或锑电极与输入接口电路32连接、输出接口电路33与输入接口23连接，同时改温度变送电路18及pH变送电路19为一比一放大器；隔离变压器11通过电源线分别与交流电源10、整流稳压电源12相连接，整流稳压电源通过电源输出线与本检测报警仪电路板上相应电源点相连接，单片微机13分别通过显示报警信号线、内部操作信号线、电流变换及记录信号线、晶振信号线分别与显示及报警电路14、内部操作电路15、电流变换电路及记录仪接口电路16、晶振21相连接；单片机13还分别通过稳压电源信号线、参数设定信号线、温度变送信号线、pH变送信号线、复位信号线分别与精密稳压电源20、多路参数设定电路17、温度变送电路18、pH变送及保护电路19、复位电路22相连接；精密电源20通过电源线与多路参数设定电路17相连接，输入接口电路23分别通过接口信号输出线分别与温度变送电路18、pH变送及保护电路19、输出接口电路33相连接；隔离电源变压器25、29分别通过交流电源线、隔离变压器输出信号线分别与交流电源24、整流、滤波稳压电路26、30相连接；高精度pH变送电路27分别通过稳压电源信号线、输入接口信号输出线、pH变送信号输出线分别与整流、滤波、稳压电路26、输入接口电路32相连接，隔离电路28分别通过稳压电源信号线、隔离信号输出线分别与整流、滤波、稳压电路26、30、输出接口电路33相连接；温度变送电路31分别通过输出接口信号输出线、稳压电源线、温度变送信号输出线分别与输入接口电路32、整流、滤波稳压电路30、输出接口电路33相连接；其中：显示及报警电路14(如图4所示)，由集成电路U32～U37、指示灯LP3～LP10、报警指示灯LP2、报警器B1、电阻R27～R40、电容C8～C10、二极管D18、三极管M1、连接器J11、J12、J14、数码管L1～L4共同连接构成；主机板电路原理图如图5、图6所示，单片微机13由集成电路U23、U24、U26、U21D及连接器J2、J13共同连接构成；内部操作电路15由拨码开关U22、排电阻R84共同连接构成；电流变换电路及记录仪接口电路16由集成电路U21B、U17、三极管M2、电阻R22、电容C6、可调电阻R90、连接器J10共同连接构成；多路参数设定电路17由可调电阻R23～R25、放大器U18～U20共同连接构成；温度变送电路18由放大器U8～U11、电阻及可调电阻R2～R11、电容C1共同连接构成；pH变送及保护电路19由放大器U12～U16、电阻及可调电阻R1、R12～R21、电容C2、集成电路U21C、电阻R26、电容C7、二极管D17、锑电极清洗电机220V滞后开关连接器J4共同连接构成；精密稳压电源20由稳压集成电路U3、电阻R75、R80、可调电阻R76、电容C32、C33、指示灯LP1共同连接构成；晶振21由晶体U25、电容C37、C38共同连接构成；复位电路22由集成电路U21A、电阻R82、R83、电容C39、C40、按钮RESET1共同连接构成；输入接口电路23由J1连接构成；整流稳压电源12由稳压集成电路U4、U27、U31、二极管D1～D8、指示灯LP11～LP13、电阻R81、R85～R89、电容C29～C31、C34～C36、C41～C43可调电阻R77～R79、隔离变压器连接器J3、J7共同连接构成；隔离变送板电路原理图如图7所示，整流、滤波、稳压电路26由稳压集成电路U6、U29、二极管D13～D16、电阻及可调电阻R45～R48、电容C15～C18、隔离变压器连接器J9共同连接构成；高精度pH变送电路27由放大器U38A、U40、电阻及可调电阻R59～R65、R72、R73、电容C19、C21～C23、C28、共同连接构成；隔离电路28由光电隔离器U2、放大器U38B、电阻R66、R67、R74、电容C24、C27共同连接构成；整流、滤波、稳压电路(与主机共地)30由稳压集成电路U5、U28、二极管D9～D12、电阻及可调电阻R41～R44、电容C11～C14、隔离变压器连接器J8共同连接构成；温度变送电路31由放大器U39、电阻及可调电阻R49～R58、电容C20共同连接构成；输入接口电路32由连接器J5、J6共同连接构成；输出接口电路33由连接器J15构成。