專利名稱：氯氣消毒水處理微機控制成套裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，屬微型電子計算機過程控制領域。
迄今為止，自來水、生活污水、醫(yī)院污水的氯氣消毒工藝過程多采用人工分析，處理后水的余氯量用人工控制投氯量的辦法。國內某些單位從國外購買或自行研制余氯自動采樣檢測儀，但都由于成本過高或尚未能構成完整的自動檢測、控制系統(tǒng)因而未能得到廣泛的應用。
本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、價格便宜、易于普及的余氯量自動采樣裝置，並配上微型電子計算機及輔助電路自動完成處理后水中余氯量的采樣檢測及投氯量的控制。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的附


圖1為系統(tǒng)框圖。
該成套裝置具有水流量——氯氣流量比值控制內環(huán)及處理后水的余氯量控制外環(huán)組成的串級控制系統(tǒng)。該裝置的微機(主機)具有譯碼及輸入／輸出擴展板，通過8通道A／D接口實現(xiàn)對各變送器的數(shù)據(jù)采集，並通過光電耦合電路與各變送器及執(zhí)行機構驅動電路實現(xiàn)雙向聯(lián)系，整個串級控制系統(tǒng)的主、副調節(jié)器運算由此臺主機實現(xiàn)，該成套裝置的氯氣流量變送器及小流量的水流量變送器均由U型管壓差計及環(huán)形二極管電容檢測電路組成；大流量的水流量變送器則采用膜盒式差壓變送器。
該成套裝置具有一個位于消毒池出口的處理后水的余氯量控制的主環(huán)(外環(huán))和消毒池上游1／5處采樣點水的余氯量控制的第一副環(huán)(中環(huán))以及處理水與氯氣流量比值控制的第二副環(huán)(內環(huán))。主環(huán)以略大于水處理消毒池滯后時間為采樣周期，並根據(jù)余氯量檢測結果與給定值的偏差按一定調節(jié)規(guī)律得到余氯量主調節(jié)的輸出，以作為第一副環(huán)中的余氯量副調節(jié)器的給定值。第一副環(huán)的余氯量采樣檢測及控制周期僅為主環(huán)的五分之一左右，余氯量副調節(jié)器的輸出就作為第二副環(huán)的氯氣流量調節(jié)器的給定值，在一個采樣周期內使氯氣和處理水的流量比值保持恒定，在第一副環(huán)的下一個采樣時刻根據(jù)余氯量的偏差大小適當修正氯氣和處理水流量的比值，這樣就構成了一個完整的三閉環(huán)串級控制系統(tǒng)。
附圖2為余氯量變送器的自動采樣檢測裝置結構圖。
附圖3為余氯量變送器的自動采樣檢測控制電路原理圖。
附圖4為余氯量變送器的余氯量光電檢測電路原理圖。
附圖5為該成套裝置各部份電路連接關系框圖。
余氯量變送器的采樣、檢測裝置具有水樣自動采集、試劑自動注入順序控制單元和光電比色計及水樣和試劑自動定量以及液面自動控制裝置，其自動采樣、檢測的動作由一片8031CPU及其輔助電路組成的微處理機控制，構成一個具有獨立功能的自動采樣、檢測單元。余氯量逆變器由微處理機控制，包括采樣泵、氣泵、藥液定量管、水樣定量管及電磁閥等部件。
每一個采樣周期開始時，YEE－8100微型電子計算機(主機)發(fā)出采樣指令，或由采樣裝置微處理機發(fā)出自啟動指令，采樣泵22啟動，同時電磁閥3打開，抽取的消毒池水樣經(jīng)進水管24進入，對采樣泵22及中間管道8進行清洗，洗水經(jīng)電磁閥3的出水管回流到消毒池。清洗工序完成后，電磁閥3和電磁閥4同時關閉，水樣流入水樣定量管1，多余的水樣經(jīng)溢流口回流到消毒池，隨后采樣泵22停止，電磁閥3打開，水樣定量管1中的多余水樣在虹吸作用下回流到消毒池，剩余的水量得以定量。
水樣定量完成后，電磁閥5和電磁閥6同時關閉，打氣泵23啟動，將空氣經(jīng)管道18打入鄰聯(lián)甲苯胺試劑瓶17的上部空間，使瓶內形成一定壓力，試劑沿管道21壓入試劑定量管2中，待試劑滿至液位檢測杯19的兩個電極下端時，液位檢測杯19向計算機發(fā)出試劑打滿的信號，計算機即發(fā)出指令使氣泵23停止，同時將電磁閥6打開，試劑瓶上部空間與大氣連通，試劑定量管中的多余試劑沿管道21回流到試劑瓶，剩余部分得以定量。
水樣及試劑定量采取完成后，電磁閥7關閉，電磁閥4、5同時打開，水樣與試劑經(jīng)三通管9流入混樣杯10混合后再流入比色杯11中，此時光電比色計的光源燈16亮，光源經(jīng)透鏡15聚集后透過比色杯11的特定部位，然后再透過濾色片射到光電池13的受光面，光電池13產(chǎn)生一定強度的光電流經(jīng)電子放大器14放大並轉換成毫伏信號，送經(jīng)主電子計算機，主電子計算機按一定程序自動尋找試樣的吸光率的峰值，該峰值即對應于一定的水樣余氯量。當計算機尋找到吸光率峰值時，即發(fā)出信號，一個采樣過程結束，各個部件自動恢復初始狀態(tài)，等待下一次采樣指令的到來，此時電磁閥7恢復到打開狀態(tài)，比色杯內的試樣通過電磁閥7及其出口管道流入污水貯槽26中，污水槽26中的試樣定期集中處理。
氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，可進行處理后水的余氯量的多點監(jiān)測和控制，適用于自來水、生活污水、醫(yī)院污水氯氣消毒的余氯量自動檢測和投氯量自動控制。
本控制裝置對污水流量階躍型干擾一般2～3個采樣周期就能恢復。污水余氯的控制精度較人工控制提高2～3倍，并能有效地防止因失控造成的氯氣泄漏，節(jié)省氯用量，減少設備、管道的腐蝕，可實現(xiàn)全自動操作。
附圖6為本實用新型用于自來水氯氣消毒系統(tǒng)帶控制點的流程圖。
圖6中原水由經(jīng)進水管道1進入文丘利噴管2，文丘利噴管2作為原水噴射吸收氯氣的裝置同時兼作測量原水流量的差壓式流量計的節(jié)流元件，流量變送器3將測得的原水流量信號通過導線傳送給微型電子計算機11，與此同時，液氯瓶5內的氯氣通過電動調節(jié)閥6調節(jié)流量后送到文丘利噴管2供原水噴射吸收，電動調節(jié)閥的開度是由電子計算機11控制，而氯氣的流量則通過流量變送器7將信號送到計算機11中處理，與氯氣混合后的原水經(jīng)過蛇形管4進行前期化學反應，然后流入消毒池8進行后期化學反應。在消毒池上游約1／5部位設置余氯采樣檢測裝置9作為余氯量變送器使用，該裝置的采樣檢測過程由電子計算機11控制，測得的余氯量信號亦送計算機11處理。
在消毒池出口處設置的余氯量采樣檢測裝置10構成及信號聯(lián)系方式與9相同，但其用途及采樣周期均有區(qū)別，其中10是作為主環(huán)的主變送器使用的，其采樣周期為2至3小時，而9是作為第一副環(huán)的副變送器使用的，其采樣周期為20至30分鐘。計算機根據(jù)主變送器10測得的消毒池出口余氯量與給定值進行比較，根據(jù)偏差大小去修正第一副環(huán)的余氯量給定值，然后計算機將這一給定值與余氯量采樣檢測裝置9測得的余氯測量值進行比較，根據(jù)偏差的大小去修正第二副環(huán)原水——氯氣流量比值控制的給定值，這樣就組成了一個用微型電子計算機及其輔助電路、采樣檢測裝置以及執(zhí)行機構來實現(xiàn)的三閉環(huán)串級控制系統(tǒng)。
權利要求1.一種由微型電子計算機系統(tǒng)(主機)配上水流量變送器，氯氣流量變送器、余氯量變送器及輔助電路組成的氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，其特征在于該成套裝置具有水流量-氯氣流量比值控制內環(huán)及處理后水的余氯量控制外環(huán)組成的串級控制系統(tǒng)。
2.按權利要求1所述的氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，其特征在于氯氣流量變送器及小流量的水流量變送器由U型管壓差計及環(huán)形二極管電容檢測電路組成；大流量的水流量變送器則采用膜盒式差壓變送器。
3.按權利要求1所述的氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，其特征在于具有獨立功能的，能實現(xiàn)余氯量自動采樣、檢測的余氯量變送器由微處理機控制，包括采樣泵、氣泵、藥液定量管、水樣定量管及電磁閥等部件。
4.按權利要求1所述的氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，其特征在于微機(主機)具有譯碼及輸入／輸出擴展板，通過8通道A／D接口實現(xiàn)對各變送器的數(shù)據(jù)采集，並通過光電耦合電路與各變送器及執(zhí)行機構驅動電路實現(xiàn)雙向通信聯(lián)系，整個串級控制系統(tǒng)的主、副調節(jié)器運算功能由此臺主機實現(xiàn)。
專利摘要本實用新型為氯氣消毒水處理微機控制成套裝置，該成套裝置采用一種簡易的水流量、氯氣流量變送器及投氯后水中余氯量的自動采樣檢測裝置配上微型電子計算機及輔助電路，可以實現(xiàn)對不同的氯氣消毒水處理系統(tǒng)的余氯量的多點自動監(jiān)測、控制、適用于自來水、生活污水、醫(yī)院污水的氯氣消毒水處理過程控制。
文檔編號C02F1/76GK2054035SQ8820207
公開日1990年3月7日 申請日期1988年3月17日 優(yōu)先權日1988年3月17日
發(fā)明者陳寬, 納子文, 麥浪 申請人:云南工學院