智能水质监测系统技术方案

一种智能水质监测系统。主要解决现有的水质监测装置测量结果不够精确、稳定性差、耗电量大的问题。其特征在于：系统还包括PH复合玻璃电极、499ADO溶氧量传感器、CA3140运算放大器、ADC0832A/D转换器以及LCD液晶显示屏；其中，PH复合玻璃电极和499ADO溶氧量传感器的信号输入端分别连接至对应CA3140运算放大器的信号输入端，CA3140运算放大器输出的放大信号经过ADC0832A/D转换器转换成数字信号后输入单片机的2个不同的水质采样信号输入端；单片机通过对应端口分别向LCD显示器、扫描驱动电路以及报警电路输出控制信号。该系统能方便快捷的检测出对象水的pH值、溶氧量等参数，测量结果精确，耗电量小，成本低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于水质监测的控制装置。具体的说，是涉及一种能够用于日常用水、水厂养殖等方面的智能化水质检测装置。
技术介绍
随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用水负荷的加剧，又由于科技不断发展，工业飞速进步，污水排放量不断加大。这不但影响到我们生存的自然环境，也威胁到人类饮用水的安全性，因此，对水质进行监测已经成为关乎国家安全的重要大事。水质监测的内容不仅应包括工业用水及工业排水，对江河湖海等水源水质的检测，还应普及到生活用水，饮用水的水质监测。目前，对于水质的监测，国内外已采取了多种监测手段，但是，这些监测手段要么成本居高不下，要么过于简单而导致结果不精确， 效率低下，因此，需要寻找一种生产成本低且检测效果好的技术手段。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中给出的现有技术问题，本技术提供了一种智能水质监测系统，该种智能水质监测系统选用的电子元件价格低廉，因此购买成本低，而且具有响应时间短、灵敏度高、测试效果好的特点，还可以对单片机内的程序进行编制，使其功能得到充分开发。本技术的技术方案是该种智能水质监测系统，包括单片机，其特征在于所述系统还包括一个PH复合玻璃电极、一个499AD0溶氧量传感器、二个CA3140运算放大器、 二个ADC0832A/D转换器以及一个IXD液晶显示屏；其中，所述PH复合玻璃电极和499AD0溶氧量传感器的信号输入端分别连接至对应CA3140运算放大器的信号输入端，所述CA3140 运算放大器输出的放大信号经过ADC0832A/D转换器转换成数字信号后输入所述单片机的 2个不同的水质采样信号输入端；所述单片机通过对应端口分别向所述LCD显示器、扫描驱动电路以及报警电路输出控制信号。所述的基于单片机的智能水质监测系统，选用AT89C52控制器。本技术具有如下有益效果本种智能水质监测系统以STC89C52单片机为主控芯片，测量水体质量部分由PH传感器、溶氧量传感器及A/D转换器组成，加上显示单元， 此水质监测装置俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。通过设定单片机内的程序，可以实现自动量程转换，遥控、标准输出接口和数字显示，自动清洗、状态自检和报警功能，干运转和断电保护，来电自动恢复，能够实现对COD、氨氮、T0C、总磷、总氮项目检测的自动标定校正功能。附图说明图1是本技术的组成结构示意图。图2是本技术所述运算放大器的电气原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明由图1所示，该种智能水质监测系统，包括单片机，其独特之处在于所述系统还包括一个PH复合玻璃电极、一个499AD0溶氧量传感器、二个CA3140运算放大器、二个 ADC0832A/D转换器以及一个LCD液晶显示屏；其中，所述PH复合玻璃电极和499AD0溶氧量传感器的信号输入端分别连接至对应CA3140运算放大器的信号输入端，所述CA3140运算放大器输出的放大信号经过ADC0832A/D转换器转换成数字信号后输入所述单片机的2个不同的水质采样信号输入端；所述单片机通过对应端口分别向所述LCD显示器、扫描驱动电路以及报警电路输出控制信号。所述单片机选用AT89C52控制器。具体实施时，pH复合玻璃电极传感器用玻璃电极作为指示电极，氯化银电极作为参比电极，将两种电极封装在一起构成复合玻璃电极。将电极插入待测溶液，复合玻璃电极和待测溶液组成原电池，复合玻璃电极的两条输出引线分别为原电池的正极和负极。选用的499AD0传感器主要用于连续检测液体中溶解氧的含量，测量范围是 0-20ppm，主要应用在市政污水和工业污水处理厂的曝气池中，也可以用于检测养殖水池中溶解氧的含量。499AD0传感器由金质阴电极、银秩阳电极和电解液构成，阴电极上覆盖着一层允许氧气渗透的隔膜。传感器工作期间，被测液体中的氧分子通过隔膜扩散至阴电极上，施加在阴电极上的极化电压将氧分子还原成氢氧根离子，进而在阴、阳电极之间产生电流。由于氧分子通过隔膜的扩散速率取决于被测液体的温度，所以，传感器的响应时间一定要校正温度对隔膜渗透性的影响。溶解氧传感器中可以内置PtlOO温度探头，因此，标定时，将传感器暴露于饱和空气中，按分析仪器上的相关按钮，此时，分析仪器测量大气压力， 并计算在当前温度、压力下，大气中氧气的平衡浓度。该传感器的维护也十分方便、快捷。隔膜的更换不需要使用专用工具或其它固定设备，只需在隔膜组件内点几滴电解液，然后将其放在阴极上，拧旋固定器到位即可。填充电解液时，将传感器位置倒置，隔膜部位向上，旋开位於传感器侧面偏下方的阻液塞，然后挤压装有电介质的塑料瓶，从加液口慢慢地滴加电解液，直止液面低达加液口下方，再将阻液塞复位旋紧，然后，将传感器位置恢复正常，即隔膜朝下，并用右手手指捏住它的上部，用力将其向外侧甩动几次，使充入电介液完全与溶氧隔膜组件相连，清除中间可能存在气泡。传感器的安装方式有多种选择，对于曝气池或水池测量应用，选择沉浸式安装方式；对于管道测量应用，选择流通式安装方式。499AD0传感器也可以配VP电缆接头和一根专用电缆，即分体结构。与传感器相接的VP雄性接头，可与装有VP雌性接口的电缆快速安装、拆卸。一旦电缆与分析仪器的接线完成，则以后更换传感器时，无需更换电缆，无需重新接线，且安装传感器时，电缆也不会出现扭绞现象。STC89C52单片机的最小系统由时钟电路、复位电路、电源电路及单片机构成。单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准，复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTALl和XTAL2外接晶体振荡器或陶瓷谐振器， 就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。当51单片机的复位引脚RST出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC = 0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。 系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。51系列单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过M个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。权利要求1.一种智能水质监测系统，包括单片机，其特征在于所述系统还包括一个PH复合玻璃电极、一个499AD0溶氧量传感器、二个CA3140运算放大器、二个ADC0832A/D转换器以及一个LCD液晶显示屏；其中，所述PH复合玻璃电极和499AD0溶氧量传感器的信号输入端分别连接至对应CA3140运算放大器的信号输入端，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳亚杰，于瑞丰，杨莉，沙晨明，张晓晶，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：实用新型
国别省市：