[发明专利]用于过滤设备的三位一体化装置及其校准方法

说明书

本发明涉及一种用于过滤设备的三位一体化装置及其校准方法，专用于过滤设备的三位一体化装置能够将电导率计及天平整合为一个整体，其不但融合了自动化及环境科学专业技术，同时又能满足于水处理技术人员的简单操作。该设备的大小仅与普通天平大小相当，零件均低成本，因此该装置降低了造价，减小了空间占用率。与此同时，装置的校准过程将具有渗透膜处理的专一性，设备的准确性对比通用设备而言又大幅度的提高。通过该一体化装置获取的数据通过PLC以串口的形式传输至上位机中，可达到渗透膜设备的运行状态实时监控的目的。

技术领域

本发明涉及一种检测技术，特别涉及一种用于过滤设备的三位一体化装置。

背景技术

随着国家工业的快速发展，水资源短缺及水污染已经变成了日趋严重问题，特别是水中含有难处理的微量有机污染物。膜处理技术以其耗能小，效率高的优点在水处理中的应用越来越广泛。膜分离技术包括正渗透、反渗透、膜蒸馏等工艺。正渗透通过溶液的渗透压差实现溶剂由高压到低压区域的传质，即将纯净的水从低浓度溶液传送到高浓度溶液中的过程。反渗透是通过对溶液外加压力，使其压力大小远超渗透压差，实现从高浓度的溶液到低浓度溶液的传递过程。膜蒸馏是对含非挥发溶质的水溶液进行分离的一种技术。当膜两侧存在一定的温差时,由于蒸汽压的不同，水蒸气分子透过微孔则在另一侧冷凝下来，使溶液逐步浓缩。然而，昂贵的渗透膜设备使得该技术的研发无法继续，一般民众，甚至偏远地区科研体系院所都无法筹备资金进行开发。为了使得该技术能够进一步地发展，最好的方式就是降低研发成本，在有限地时间内，让更多的人参与到开发过程之中。

电导率仪、天平是渗透膜设备中比较昂贵的模块，设备价格一般在千元范围，国外的设备甚至达到了上万元。若能够自行研发一种质量、温度、电导率同时测定的一体化装置，不但能够节省费用，而且可以节省占地面积，为其他实验设备腾出空间。与此同时，若该装置能够为渗透膜装置所专用，那么该装置的校准过程将具有专一性，此时，设备的精度将对相比通用设备大幅度的提高，为实验的结果提供有效的保证。

因此，需要对电导率及天平模块进一步地创新。近年来，实时监测技术越来越受到了学者们的关注，通过数据的监控技术收集数据，通过数据驱动模型进行的数据的分析，对下一时刻所发生的情况进行预测。编程逻辑控制器(PLC)广泛地应用于上位机及外接设备之间的数据传输，为实时监控提供了有力的解决方案。因此，对于正渗透装置而言，质量、电导率、流量等参数可以通过外接设备进行检测，并且连接终端控制装置，通过PLC的协议进行实时传输，节省人工读取的工作量及成本。

发明内容

为了提高水处理中渗透检测准确性、测试操作性以及降低测试成本，提出了一种用于过滤设备的三位一体化装置及其校准方法，用于加入过滤渗透系统中进行溶液的电导率、温度及质量。

本发明的技术方案为：一种用于过滤设备的三位一体化装置，用于加入过滤渗透系统中进行溶液的电导率、温度及质量，装置包括置于天平上的托盘、侧挂取式温度计和电导率计、显示屏、3个按钮以及内部电路，天平、温度计和电导率计采集重量、温度和电导率信号送内部电路，3个按钮为去皮/校准按钮、计数按钮以及校核按钮，按钮触发信号送内部电路，测试结果送显示屏上显示。

优选的，所述内部电路包括STC12C5A60S2单片机、模数转换器、数模转换器，显示屏为LCD1602液晶显示屏，天平内桥式传感器输出信号经模数转换器后送STC12C5A60S2单片机，温度计和电导率计输出信号经数模转换器后送STC12C5A60S2单片机，STC12C5A60S2单片机输出接LCD1602液晶显示屏。

优选的，所述STC12C5A60S2单片机的数据传送接口，通过RS485协议，将读取的数据传入上位机。

优选的，所述LCD1602的对比图的调节引脚、LCD1602的背光正负电极引脚、STC12C5A60S2单片机供电引脚、模数转换器供电引脚、数模转换器供电引脚均接入5V电源及接地。