專利名稱：艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在線監(jiān)控裝置，具體涉及艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
在線水質(zhì)監(jiān)控裝置是ー種高效、安全、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，其由數(shù)據(jù)采集室和數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊組成。數(shù)據(jù)采集室通過(guò)在線水質(zhì)采樣探頭采集水體相關(guān)指標(biāo)的信息，并通過(guò)電路將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后，由 數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字指標(biāo)顯示在液晶屏上，并同時(shí)輸出r20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)和遠(yuǎn)傳控制觸點(diǎn)。由于其具有運(yùn)行成本低、操作人員少、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于陸上污水處理行業(yè)。通過(guò)大量試驗(yàn)證明雖然在線水質(zhì)監(jiān)控裝置已在陸用工程中有成熟應(yīng)用，但如將其直接應(yīng)用于艦船，會(huì)產(chǎn)生以下幾方面的問(wèn)題I、不適合艦船的使用環(huán)境條件，在艦船潮濕、振動(dòng)、搖擺和存在鹽霧的情況下，該監(jiān)控系統(tǒng)就不能穩(wěn)定工作，極易喪失部分或全部在線監(jiān)控功能；2、在艦船上復(fù)雜的流體運(yùn)動(dòng)情況下，設(shè)備采集得到的水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的信息往往失真；3、陸用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置往往采用ー個(gè)采樣探頭對(duì)應(yīng)ー個(gè)數(shù)據(jù)處理、顯示及控制器(即變送器)的模式，且集成化、小型化程度不高。而一艘艦船往往有數(shù)十個(gè)采樣探頭，那就需設(shè)置數(shù)十個(gè)變送器。如此龐大的設(shè)備，在艦船空間狹小的環(huán)境條件下顯然根本無(wú)法完成安裝與維護(hù)。以上三個(gè)問(wèn)題，極大制約了在線水質(zhì)監(jiān)控裝置在艦船上的應(yīng)用。目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本實(shí)用新型類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的在線水質(zhì)監(jiān)控裝置應(yīng)用于艦船產(chǎn)生的工作不穩(wěn)定、采集的水質(zhì)指標(biāo)信息失真和設(shè)備龐大，以至制約在線水質(zhì)監(jiān)控裝置在艦船上應(yīng)用等問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型不但適合艦船用安裝條件，而且集成化程度高，運(yùn)行正確。為了達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置，該裝置包括與數(shù)據(jù)采集室連接的進(jìn)水管、信號(hào)電纜和出水管，數(shù)據(jù)采集室通過(guò)信號(hào)電纜與安裝在箱殼中的數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊連接；被監(jiān)控水流由進(jìn)水管進(jìn)入數(shù)據(jù)采集室，采集得到的初始數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)電纜輸送至數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊運(yùn)算處理后進(jìn)行顯示、報(bào)警或其它控制；被測(cè)水流經(jīng)由出水管流出。上述集成化數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊由導(dǎo)軌固定；供電電源AC220V從填料函進(jìn)入箱売，經(jīng)由接線端子輸送至接觸器中，再進(jìn)入AC-DC模塊，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊；數(shù)據(jù)采集室包括Nol n個(gè)采樣探頭，它們輸出的數(shù)字或模擬信號(hào)經(jīng)由填料函進(jìn)入箱殼，經(jīng)由接線端子輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊，進(jìn)入電路板運(yùn)算模塊；電路板運(yùn)算模塊通過(guò)調(diào)取預(yù)存于記憶模塊中的函數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算；得出結(jié)果后，通過(guò)電路板記憶模塊中的預(yù)設(shè)程序，分別給電路板顯示輸出模塊、電路板指示模塊、蜂鳴器輸出動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；同時(shí)，輸出信號(hào)至繼電器，通過(guò)接線端子和填料函輸送遠(yuǎn)傳控制信號(hào)至外部負(fù)載。本實(shí)用新型一種艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置，由于采取上述的技術(shù)方案，解決了在線水質(zhì)監(jiān)控裝置在艦船環(huán)境下應(yīng)用的問(wèn)題。通過(guò)數(shù)據(jù)采集室和數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的高度集成化，船用環(huán)境適應(yīng)化，運(yùn)行穩(wěn)定正確化。該實(shí)用新型成果填補(bǔ)了艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的空白，使在線水質(zhì)監(jiān)控裝置在艦船上的推廣應(yīng)用成為可能。

圖I是本實(shí)用新型艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型艦船用數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊的功能示意圖；圖3是本實(shí)用新型艦船用數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。圖I是本實(shí)用新型艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I的實(shí)施例所示，該裝置包括與數(shù)據(jù)采集室0連接的進(jìn)水管101、信號(hào)電纜102和出水管104，數(shù)據(jù)采集室0通過(guò)信號(hào)電纜102與安裝在箱殼105中的數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊103連接；被監(jiān)控水流由進(jìn)水管101進(jìn)入數(shù)據(jù)采集室0，采集得到的初始數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)電纜102輸送至集成化數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊103運(yùn)算處理后進(jìn)行顯示、報(bào)警或其它控制；被測(cè)水流經(jīng)由出水管104流出。圖2是本實(shí)用新型艦船用數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊的功能示意圖；如圖2的實(shí)施例所示，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集室0由若干個(gè)采樣探頭(傳感器)組成，將初始數(shù)據(jù)輸送給數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊，經(jīng)由該模塊處理后，輸出相應(yīng)信號(hào)分別實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能、顯示功能和其他控制功能。圖3是本實(shí)用新型艦船用集成化數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。該數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊安裝在ー個(gè)IP44防護(hù)等級(jí)的箱殼中。如圖3的實(shí)施例所示，該集成化數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊由導(dǎo)軌11固定。供電電源AC220V從填料函13進(jìn)入箱売，經(jīng)由接線端子12輸送至接觸器8中，再進(jìn)入AC-DC模塊9，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊I。數(shù)據(jù)采集室包括Nol n個(gè)傳感器(采樣探頭)，它們輸出的數(shù)字或模擬信號(hào)經(jīng)由填料函13進(jìn)入箱殼，經(jīng)由接線端子12輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊2，進(jìn)入電路板運(yùn)算模塊4。電路板運(yùn)算模塊4通過(guò)調(diào)取預(yù)存于記憶模塊3中的函數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算。得出結(jié)果后，通過(guò)電路板記憶模塊3中的預(yù)設(shè)程序，分別給電路板顯示輸出模塊5、電路板指示模塊6、蜂鳴器7輸出動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。同時(shí)，輸出信號(hào)至繼電器10，通過(guò)接線端子12和填料函13輸送遠(yuǎn)傳控制信號(hào)至外部負(fù)載。上述預(yù)存于記憶模塊3中的函數(shù)設(shè)定包括在一定溫度條件下，通過(guò)大量試驗(yàn)，繪制出水質(zhì)采樣探頭(以下簡(jiǎn)稱探頭)的輸入輸出轉(zhuǎn)化曲線；在不同溫度條件下，通過(guò)試驗(yàn)得到探頭的溫漂值；通過(guò)往復(fù)試驗(yàn)，得到探頭的零漂值；利用數(shù)值分析軟件，計(jì)算出擬合函數(shù)。通過(guò)對(duì)不同種類采樣探頭進(jìn)行試驗(yàn)，得到擬合函數(shù)庫(kù)。將擬合函數(shù)庫(kù)寫(xiě)入單片機(jī)或PLC中，將眾多采樣探頭同時(shí)連接至單片機(jī)或PLC的輸入端ロ，并設(shè)置地址值。在實(shí)際使用中，只需讀取對(duì)應(yīng)地址值的數(shù)據(jù)，并選擇合適的擬合函數(shù)進(jìn)行處理，便可得到準(zhǔn)確的水質(zhì)指標(biāo)。在艦船用數(shù)據(jù)處理、顯示及控制箱的研發(fā)中，本實(shí)用新型的技術(shù)方案考慮了以下三個(gè)問(wèn)題1.箱體的安裝方式；2.箱體船用防護(hù)等級(jí)的設(shè)計(jì)；3.箱體在可操作性上的設(shè)計(jì)。 針對(duì)艦船上振動(dòng)、搖擺、潮濕和鹽霧等的復(fù)雜環(huán)境條件，上述數(shù)據(jù)采集室為密閉管道式結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)采集室由集成化采樣探頭安裝管、前置放大管、前置旁通管、主流道管等組成。集成化探頭安裝管有法蘭式和螺紋式兩種，對(duì)不同種類采樣探頭分別采用不同型式的安裝管。前置放大管與前置旁通管用于調(diào)節(jié)進(jìn)水流速，使流體在到達(dá)采樣探頭時(shí)流速基本在I米/秒。主流道管為流體通過(guò)的主通道。采用密閉管道式的數(shù)據(jù)采集室能在監(jiān)測(cè)指標(biāo)較多、采樣探頭眾多的情況下，顯著提高設(shè)備集成度，節(jié)約安裝空間，使艦船多指標(biāo)在線自動(dòng)化檢測(cè)變?yōu)榭赡?。上述安裝數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊103的箱殼105的箱體底部與設(shè)備或艦船艙壁連接的地方安裝有減震器，用于消解大部分由船舶振動(dòng)和搖擺對(duì)箱體產(chǎn)生的影響。箱殼105作為設(shè)備的主體，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上參照IP44防護(hù)等級(jí)，F(xiàn)級(jí)絕緣等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能耐受船舶濕熱、鹽霧的使用環(huán)境條件。液晶顯示模塊作為設(shè)備的人機(jī)交互界面，收集用戶給出的控制信號(hào)；反映水質(zhì)的實(shí)時(shí)指標(biāo)；設(shè)備狀態(tài)異常時(shí)能夠發(fā)出聲光報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置，其特征在于，該裝置包括 與數(shù)據(jù)采集室[0]連接的進(jìn)水管[101]、信號(hào)電纜[102]和出水管[104]，數(shù)據(jù)采集室[0]通過(guò)信號(hào)電纜[102]與安裝在箱殼[105]中的數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊[103]連接；被監(jiān)控水流由進(jìn)水管[101]進(jìn)入數(shù)據(jù)采集室[0]，采集得到的初始數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)電纜[102]輸送至數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊[103]運(yùn)算處理后進(jìn)行顯示、報(bào)警或其它控制；被測(cè)水流經(jīng)由出水管[104]流出。
2.如權(quán)利要求I所述的水質(zhì)監(jiān)控裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集室[0]包括若干個(gè)集成化采樣探頭，數(shù)據(jù)采集室為密閉管道式，包括集成化采樣探頭安裝管、前置放大管、前置旁通管、主流道管；集成化采樣探頭安裝管包括法蘭式和螺紋式；前置放大管與前置旁通管用于調(diào)節(jié)進(jìn)水流速，流體在到達(dá)采樣探頭時(shí)流速為I米/秒；主流道管為流體通過(guò)的主通道。
3.如權(quán)利要求I所述的水質(zhì)監(jiān)控裝置，其特征在于所述的集成化數(shù)據(jù)處理、顯示及控制模塊[103]由導(dǎo)軌[11]固定；供電電源AC220V從填料函[13]進(jìn)入箱殼[105]，經(jīng)由接線端子[12]輸送至接觸器[8]中，再進(jìn)入AC-DC模塊[9]，逆變?yōu)?4V直流電并被輸送至電路板用電源供給模塊[I];數(shù)據(jù)采集室包括Nol n個(gè)采樣探頭，它們輸出的數(shù)字或模擬信號(hào)經(jīng)由填料函[13]進(jìn)入箱殼，經(jīng)由接線端子[12]輸送至電路板用輸入輸出(IO)模塊[2]，進(jìn)入電路板運(yùn)算模塊[4];電路板運(yùn)算模塊[4]通過(guò)調(diào)取預(yù)存于記憶模塊[3]中的函數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算；得出結(jié)果后，通過(guò)電路板記憶模塊[3]中的預(yù)設(shè)程序，分別向電路板顯示輸出模塊[5]、電路板指示模塊[6]、蜂鳴器[7]輸出動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；同時(shí)，輸出信號(hào)至繼電器[10]，通過(guò)接線端子[12]和填料函[13]輸送遠(yuǎn)傳控制信號(hào)至外部負(fù)載。
4.如權(quán)利要求I所述的水質(zhì)監(jiān)控裝置，其特征在于所述的安裝數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊[103]的箱殼[105]的箱體底部與設(shè)備或艦船艙壁連接的地方安裝有減震器，箱殼[105]符合IP44防護(hù)等級(jí)和F級(jí)絕緣等級(jí)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及在線監(jiān)控裝置，公開(kāi)了一種艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集室[0]通過(guò)信號(hào)電纜[102]與安裝在箱殼[105]中的數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊[103]連接；被監(jiān)控水流由進(jìn)水管[101]進(jìn)入數(shù)據(jù)采集室[0]，采集得到的初始數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)電纜[102]輸送至數(shù)據(jù)處理、顯示和控制模塊[103]運(yùn)算處理后進(jìn)行顯示、報(bào)警或其它控制；被測(cè)水流經(jīng)由出水管[104]流出。本實(shí)用新型解決了在線水質(zhì)監(jiān)控裝置應(yīng)用于艦船時(shí)產(chǎn)生的工作不穩(wěn)定、采集的水質(zhì)指標(biāo)信息失真和設(shè)備龐大等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了艦船用在線水質(zhì)監(jiān)控裝置的高度集成化，船用環(huán)境適應(yīng)化，運(yùn)行穩(wěn)定正確化。
文檔編號(hào)G01N35/00GK202433388SQ20112039690
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者李紅, 王志君, 蔣軼俊, 趙志剛, 陳清 申請(qǐng)人:上海嘉洲環(huán)保機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司