专利名称：全自动sdi污泥密度指数测量法及其测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及污泥密度指数(SDI-Silt Density Index)测量法及其仪器，别是涉及全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，主要适用于中水SDI的测量。
背景技术：
水作为唯一可循环利用的自然资源，加大其循环利用率，推广应用再生水，已是当今社会的一件大事，因此，SDI测试仪将会得到广泛使用。目前水处理行业使用的SDI污泥密度指数测试仪为手动方式测量仪，存在使用不方便、需要人工频繁测量、记录数据，人工计算数据，数据不确精，既费时、又费力，这在污水处理系统中体现得非常明显。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种全动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪。
本发明的技术方案是将原水经球阀和压力调节阀调节给水压力为30psi，经0.45μm微滤膜过滤，流入电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)，并借助其表盘上四个光敏操作键选择脉冲当量为每200个脉冲/升水，即此时，每流过电磁流量变送器1升原水输出200个电脉冲，其电脉冲信号或其电磁流量变送器输出端上的4-20mA模拟量信号送入单片机，单片机每隔5分钟采集一次脉冲信号，15分钟循环一次，纪录在30psi给水压力下，0.45μm微滤膜过滤500ml原水所需要的时间，并存入片内RAM，计算出SDI，送入显示器显示；其SDI测试仪包括球阀、压力调节阀、压力表、排气阀、0.45μm微滤膜，其特征在于还包括连通其过滤膜出口的电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)、连接其电磁流量变送器电脉冲输出端的微计算机单片机、连接其单片机人机对话口的键盘、连接其单片机数据输出口的显示器与连接单片机口的“看门狗电路-WATCHDOG”。
在相同的30psi给水压力下，用0.45μm微滤膜过滤一定量原水所需要的时间是不同的，即发送200个脉冲的时间越长，SDI越高；反之，SDI越低。
本发明的有益效果是能为水处理行业提供全自动化的SDI指数测量法及其测试仪，可省时省力完成污水的SDI测量，以促进再生水的广泛利用，节约水资源。
图1为本发明的原理框图与摘要附图；图2为图1中U5“看门狗”IMP831L电路连接图；图3为图1中U2单片机89C52、U3键盘与U4显示器的电路连接图；
图4为本发明的主程序流程图。
具体实施例方式
参照图1可知本发明测试仪的一具体结构，包括球阀、压力调节阀、压力表、排气阀、0.45μm微滤膜，其特征在于还包括连通其过滤膜出口的电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)U1、通过电阻R1与R2连接其电磁流量变送器电脉冲输出端的微计算机单片机U2、连接其单片机人机对话口的键盘U3、连接其单片机数据输出口P1的显示器U4与连接单片机口的“看门狗电路-WATCHDOG”U5。
U1可选用SIEMENS公司的7ME5033型电磁流量变送器(内置电磁流量传感器)。
U2可选用ATMEL公司MCS-51系列单片机89C52。
U3可选用翻按钮/DOWN、翻按钮/UP与开始按钮/START三按钮键盘。
U4可选用OCMJ公司的128×64液晶点阵�？橄允酒料允酒�。
U5可选用IMP831L看门狗电路。
参照图2与图3可知U2口P2.7(A15)25脚连接翻按钮/DOWN，P2.6(A14)24脚连接液晶显示翻按钮/UP，与P2.5(A13)23脚连接开始按钮/START。
U2口PO.7、输入口/INT1、复位/RST和地/GND连接看门狗电路LMP813L。U2口P1.5脚1、P1.6脚2、P1.7脚3、P1.4脚44、P1.3脚43、P1.2脚42、P1.1脚41、P1.0脚40、P2.2、P2.1、P2.0与P2.3O连接U4。
上述电磁流量变送器输出端的电脉冲信号uo＝12V，经12K电阻R1和R2分压为5V，接到89C52单片机的输入/INT1管脚上。
U2VCC电源38脚与EANPP/29脚接+5V。
键盘为系统控制按钮，与单板机口的连接如上所述，开始按钮/START、液晶显示翻按钮/UP和液晶显示页下翻按钮/DOWN分别通过3只1K上拉电阻R10、R17与R18接+5V(图3)。当按钮均未按下时，P2.5、P2.6、P2.7均为高电平；当任何一个按钮按下后，对应的单片机口为低电平。
看门狗电路IMP831L的人工复位/MR口脚1接一只手动复位按钮并通过一只二极管D1接看门狗输出/WD(WATCHDOG)O脚8，电源/VCC脚2接+5V，地/GND脚3接地与89C52的地/GND，输出/PFO脚5接89C52的输入/INT脚1，看门狗输入/WDI脚6接89C52的输出/PO.7脚，复位/RESET脚接89C52的RST脚。
看门狗电路为一独立于U2之外的单稳部件，可用单稳电路或自带脉冲源的计数器构成。U2正常工作时每隔一段时间就输出一个脉冲，将单稳系统触发到暂稳态，当暂稳态的持续时间设计得比U2的触发时间长时，单稳态系统就不能回到稳态。利用它返回稳态时输出的信号作为复位信号，便可使U2退出死循环。
在1.6S内未检测到U2送来的WDI信号，IMP831内部定时器将使看门狗输出/WDO脚处于低电平状态。该脚能通过MR脚使RESET输出高电平，并复位单片机。
如果将WDI悬空或连接到一个三态电路，看门狗的功能则被禁止，即被清0且如果将WDI悬空或连接到一个三态电路，看门狗的功能则被禁止，即被清0且不计数。如果产生复位信号，看门狗定时器也会被禁止。当复位信号无效且WDI输入检测到短至50ns的高电平或低电平跳变时，看门狗定时器将开始1.6s的计数。WDI端的跳变会复位看门狗定时器并启动一次新的计数周期。
OCMJ公司的128×64液晶点阵模块显示屏可直接与八位微处理器相连，可直接进行行、列驱动。这样不但能显示数字信息(可显示30组90个数据，分30页显示)，而且能显示中文信息，界面友好，增强了人机对话的功能。
其�？橄允酒恋�1、2、3脚接+5V与电源地，4、5、6脚分别接U2的P20、P21与P22，7、8、9、10与11脚分别接U2的44、43、42、41与40脚，12、13与14脚分别接U2的1、2与3，15脚接CPU的P23，16脚悬空，17与18脚接一个10K可变电阻R3。
本发明的主程序流程打开设备电源开关，单片系统首先进行初始化，初始化完成、系统一切正常以后，进入准备工作的等待状态，如果所有外部条件都准备好，启动start键，系统开始对流量进行累加，累加到500毫升后，记录所用时间，15分钟后，再次记录累加到500毫升所需时间，然后通过系统计算得出SDI值，送至液晶屏进行显示，此时可以通过上下键查询以前存储的数值，如不查询则回到流程前段，等待新一次的开始。
权利要求
1.全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，将原水经球阀和压力调节阀调节给水压力为30psi，经0.45μm微滤膜过滤，流入电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)，并借助其表盘上四个光敏操作键选择脉冲当量为每式流量传感器)，并借助其表盘上四个光敏操作键选择脉冲当量为每200个脉冲/升水，即此时，每流过电磁流量变送器1升原水就输出200个电脉冲，其电脉冲信号或其电磁流量变送器输出端上的4-20mA模拟量信号，送入单片机，每隔5分钟，单片机采集一次脉冲信号，15分钟循环一次，纪录在30psi给水压力下，0.45μm微滤膜过滤500ml原水所需要的时间，并存入片内RAM，计算出SDI，送入显示器显示；其SDI测试仪包括球阀、压力调节阀、压力表、排气阀、0.45μm微滤膜，其特征在于还包括连通其过滤膜出口的电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)、连接其电磁流量变送器电脉冲输出端的微计算机单片机、连接其单片机人机对话口的键盘、连接其单片机数据输出口的显示器与连接单片机口的“看门狗电路-WATCHDOG”。
2.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其电磁流量变送器U1可选用SIEMENS公司生产的7ME5033型电磁流量变送器(内置电磁流量传感器)。
3.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其单片机U2可选用ATMEL公司生产的MCS-51系列单片机89C52。
4.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其键盘U3为开始按钮/START、液晶显示页上翻按钮/UP和液晶显示页下翻按钮/DOWN，其引线分别接CPU89C52的P2.5、P2.6、P2.7/25、24和23脚，还分别通过3只1K上拉电阻R10、R17与R18接+5V。
5.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其“看门狗电路”U4可选用IMP831L集成电路，其人工复位/MR脚1接一只手动复位按钮并通过一只二极管D1接看门狗输出/WD(WATCHDOG)O脚8，电源/VCC脚2接+5V，地/GND脚3接地，接89C52CPU的地/GND，输出/PFO脚5接U2的输入/INT脚1，看门狗输入/WDI脚6接U2的输出/PO.7脚，复位/RESET脚接CPU的RST脚。
6.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其显示器U5可选用OCMJ公司生产的128×64液晶点阵模块显示屏，其�？橄允酒恋�1、2、3脚接接+5V与电源地，4、5、6脚分别接U2的P20、P21与P22，7、8、9、10与11脚分别接U2的44、43、42、41与40脚，12、13与14脚分别接U2的1、2与3，15脚接U2的P23，16脚悬空，17与18脚接一个10K可变电阻R3。
7.根据权利要求1所述的全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，其特征在于其主程序流程打开设备电源开关，单片系统首先进行初始化完成、系统一切正常以后，进入准备工作的等待状态，如果所有外部条件都准备好，启动start键，系统开始对流量进行累加，累加到500毫升后，记录所用时间，15分钟后，再次记录累加到500毫升所需时间，然后通过系统计算得出SDI值，送至液晶屏进行显示，此时可以通过上下键查询以前存储的数值，如不查询则回到流程前段，等待新一次的开始。
全文摘要
本发明涉及全自动SDI污泥密度指数测量法及其测试仪，主要适用于中水SDI的测量，将原水经0.45μm微滤膜过滤，流入电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)，每流过电磁流量变送器1升原水输出200个电脉冲，其电脉冲信号或电磁流量变送器输出端上的4－20mA模拟量信号送入单片机，计算出SDI，送入显示器显示；其SDI测试仪特征在于过滤膜出口接有电磁流量变送器(内含电磁式流量传感器)，其变送器电脉冲输出端连接单片机、单片机人机对话口接键盘，数据输口接显示器与“看门狗电路－WATCHDOG”。有效果是省时省力完成水SDI的测量，促进再生水的广泛应用，节约水资源。
文档编号G01N9/36GK1760659SQ20041007231
公开日2006年4月19日 申请日期2004年10月11日 优先权日2004年10月11日
发明者李健, 关代宇, 李会元 申请人:天津泰达新水源科技开发有限公司
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