一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水處理技術領域，具體涉及一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統。
【背景技術】
[0002]雙極膜是一種一面是陽離子交換層而相反的一面是陰離子交換層如此構造起來的層狀膜。雙極膜電滲析技術在污染控制、能源回收和化學加工等領域已有一些應用。而利用雙極膜電滲析技術裂解水，能夠將鹽轉變為酸和堿，產品酸堿均為弱酸弱堿。通過改變水雙極膜酸堿離解設備兩端的電壓，來改變產品酸堿的濃度。同時進水的流量、電導率、PH值也會影響產品酸堿的濃度。傳統的控制系統，水雙極膜酸堿離解設備兩端電壓固定，在進水流量、電導率、PH值變化的時候，產品酸堿濃度無法穩定。同時當水雙極膜酸堿離解設備工作一段時間后，離子交換膜表面不可避免的有些污染，產品酸堿濃度也會有變化。因此，傳統控制系統很難控制得到穩定濃度的酸堿。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型所提供了一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，解決傳統控制系統無法得到穩定濃度的酸堿的問題。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是，一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，包括:
[0005]電磁閥，其與水雙極膜酸堿離解設備通過水管連接，用于控制進出水雙極膜酸堿離解設備的水流，
[0006]單片機，其設置在水雙極膜酸堿離解設備上，
[0007]溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備上，并與單片機電性連接，
[0008]堿室出水流量傳感器、酸室出水流量傳感器和極室出水流量傳感器，均設置于水雙極膜酸堿離解設備的堿室、酸室和極室，并分別與單片機電性連接，用于采集流量信號發送至單片機，
[0009]MOS管電路，其連接于水雙極膜酸堿離解設備的極室兩級，并與單片機電性連接，用于接收單片機的控制信號，并啟閉水雙極膜酸堿離解設備。
[0010]進一步的，還包括薄膜按鍵開關，所述薄膜按鍵開關與單片機電性連接。
[0011]進一步的，還包括溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備，并與單片機電性連接。
[0012]進一步的，還包括開關電源，其分別與總電源開關和單片機電性連接。
[0013]更進一步的，還包括漏電保護插頭，其用于保護水雙極膜酸堿離解設備。
[0014]本實用新型通過采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下優點:本實用新型的有益效果為:本發明通過單片機及其設計的電路控制水流分流，對水雙極膜酸堿離解設備各流室進行分別的酸堿平衡控制，通過閉環控制，PID算法可以解決進水水質不同導致加相同電壓無法得到相同P H值出水的問題，解決電滲析器不斷老化需要不斷增加電壓的控制問題。同時通過顯示屏，可以直觀地得出出水的水質，也可通過薄膜按鍵輸入指定的任意P H值的出水。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0017]作為一個具體的實施例，如圖1所示，本實用新型的一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，包括:
[0018]電磁閥11，其與水雙極膜酸堿離解設備通過水管連接，用于控制進出水雙極膜酸堿離解設備的水流，采用凈水器通用常閉電磁閥，所需電壓為24V，其作用在于接收單片機指令控制水流通斷。
[0019]單片機1，其設置在水雙極膜酸堿離解設備上，本系統控制器單片機I采用PIC單片機的P18系列，具有低功耗、多路ADC接口、多個外部中斷、CCP接口和EEPR0M。其中ADC接口用來實現pH測量、溫度的測量和AD鍵盤，多個外部中斷可以滿足3個流量傳感器對流量的測量，CCP功能用來控制MOS管的快速通斷。
[0020]溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備上，并與單片機電性連接，
[0021]堿室出水流量傳感器6、酸室出水流量傳感器7和極室出水流量傳感器8，均設置于水雙極膜酸堿離解設備的堿室、酸室和極室，并分別與單片機電性連接，用于采集流量信號發送至單片機，堿室出水流量傳感器6、酸室出水流量傳感器7和極室出水流量傳感器8采用但不限于脈沖型流量傳感器。通過單片機的中斷接口，對流量傳感器單位時間發出脈沖進行測量，計算出出水流量。
[0022]MOS管電路10，其連接于水雙極膜酸堿離解設備的極室兩級，并與單片機電性連接，用于接收單片機的控制信號，并啟閉水雙極膜酸堿離解設備。?OS管的D極接在開關電源3的24V電壓輸出，S極接地，G極接單片機的CCP 口。通過改變單片機I輸出PffM的占空比來控制NMOS管的通斷時間，這樣就可以得到有效值在0~24V內的任意電壓。
[0023]薄膜按鍵2，所述薄膜按鍵開關與單片機電性連接。以AD鍵盤的方法來實現多個按鍵的輸入，節省了單片機的I/O 口。
[0024]溫度傳感器5，其設置于水雙極膜酸堿離解設備，并與單片機電性連接。采用但不限于NTC熱敏電阻，精度可以達到1%。
[0025]開關電源3，其分別與總電源開關和單片機電性連接。開關電源3為24V和5V兩路輸出。其中5V用來給單片機、流量計和PH傳感器供電。24V受MOS管電路10控制作為電滲析器的外部電源。
[0026]漏電保護插頭，其用于保護水雙極膜酸堿離解設備。
[0027]pH傳感器9，其設置于水雙極膜酸堿離解設備，用于檢測堿室、酸室內的pH值。采用但不限于采用工業在線PH傳感器，過流式安裝在堿室出水口，用于檢測堿室出水pH值。
[0028]顯示屏4，其設置于水雙極膜酸堿離解設備上，并與單片機電性連接。采用IXD屏幕，可以顯示字符及簡單的圖片，給用戶直觀的出水水質數據。
[0029]本發明的工作原理如下:通過薄膜按鍵2給控制器單片機I信號，控制電磁閥11的通斷，當電磁閥11打開時，水流進入水雙極膜酸堿離解設備，得到弱酸和弱堿。
[0030]溫度傳感器5輸出信號至控制器單片機1，并在顯示屏4上顯示；堿室出水流量傳感器6、酸室出水流量傳感器7和極室出水流量傳感器8輸出信號至控制器單片機1，并在顯示屏4上顯示水雙極膜酸堿離解設備3路出水的流量，同時3個流量傳感器安裝在電滲析器的3個出水口進行對流量的實時監測，當流量信號值達到目標值時，控制器單片機I輸出脈沖信號至MOS管電路10，水雙極膜酸堿離解設備加電工作。
[0031]通過pH傳感器9反饋堿室出水的pH值，控制器單片機I通過PID算法調整輸出PWM的占空比，控制MOS管電路10的通斷來改變輸出電壓的有效值，輸出目標電壓至水雙極膜酸堿離解設備。這樣經過閉環控制得到完全等于由按鍵輸入的目標P H值出水。
[0032]本實用新型的有益效果為:通過閉環控制，PID算法，模擬量PID控制器的輸出表達式為:
[0033]式中，誤差信號；mv(t)是控制器的輸出信號；KP是調節器的比例系數；Τ滿T D分別是積分時間常數和微分時間常數;M是積分部分的初始值)可以解決進水水質不同導致加相同電壓無法得到相同P H值出水的問題，解決電滲析器不斷老化需要不斷增加電壓的控制問題。同時通過顯示屏4，可以直觀地得出出水的水質，也可通過薄膜按鍵2輸入指定的任意P H值的出水。
[0034]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，其特征在于:包括:電磁閥，其與水雙極膜酸堿離解設備通過水管連接，用于控制進出水雙極膜酸堿離解設備的水流， 單片機，其設置在水雙極膜酸堿離解設備上，溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備上，并與單片機電性連接，堿室出水流量傳感器、酸室出水流量傳感器和極室出水流量傳感器，均設置于水雙極膜酸堿離解設備的堿室、酸室和極室，并分別與單片機電性連接，用于采集流量信號發送至單片機，MOS管電路，其連接于水雙極膜酸堿離解設備的極室兩級，并與單片機電性連接，用于接收單片機的控制信號，并啟閉水雙極膜酸堿離解設備。2.根據權利要求1所述的一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，其特征在于:還包括薄膜按鍵開關，所述薄膜按鍵開關與單片機電性連接。3.根據權利要求1所述的一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，其特征在于:還包括溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備，并與單片機電性連接。4.根據權利要求1所述的一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，其特征在于:還包括開關電源，其分別與總電源開關和單片機電性連接。5.根據權利要求4所述的一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統，其特征在于:還包括漏電保護插頭，其用于保護水雙極膜酸堿離解設備。
【專利摘要】本實用新型涉及水處理技術領域，具體涉及一種水雙極膜酸堿離解設備的自動控制系統。包括：電磁閥，其與雙極膜電滲析器通過水管連接，用于控制進出水雙極膜酸堿離解設備的水流，單片機，其設置在水雙極膜酸堿離解設備上，溫度傳感器，其設置于水雙極膜酸堿離解設備上，并與單片機電性連接，堿室出水流量傳感器、酸室出水流量傳感器和極室出水流量傳感器，均設置于水雙極膜酸堿離解設備的堿室、酸室和極室，并分別與單片機電性連接，用于采集流量信號發送至單片機，MOS管電路，其連接于水雙極膜酸堿離解設備的極室兩級，并與單片機電性連接，用于接收單片機的控制信號，并啟閉水雙極膜酸堿離解設備。本實用新型解決傳統控制系統無法得到穩定濃度的酸堿的問題。
【IPC分類】C02F1/469
【公開號】CN204897500
【申請號】CN201520520339
【發明人】苗鵾鵬, 王娜娜
【申請人】廈門市科寧沃特水處理科技股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月17日