专利名称：带can总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制糖及环保行业自动检测仪表技术领域，具体是指一种 带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置。
背景技术：
在化工反应过程中，pH是一个很重要的参数，pH控制的好坏直接会影 响产品的质量。例如，糖厂的预灰中和酸碱度在线检测与控制，长期以来一 直是一个难题，自动控制难于保证，绝大部分都由人工控制，但又没有仪器 监控，导致pH控制效果时好时坏，并引起糖份损失；又如，环保行业中有 的废水对锑电极有污染，并引起测量不准'。以往许多相关产品没有解决测量 电极性能退化后的失效判断问题，这些装置大部分故障率高、功耗大，智能 化不够，往往没有数字显示及报警，不能组成更大的网络，或操作麻烦，造 价高。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供 一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置。该装置功能多、测量精 度高、可靠性高、造价低、智能化程度高、节能高效、有电极失效报警、可 组网。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现
所述一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置，包括机壳和内 置电路板组成，所述机壳正面安装有面板，所述面板上分别设置有pH显示窗、 温度显示窗以及操作按钮和指示灯；所述电路板包括主机板、显示板相互电
气连接组成。
为了更好地实现本实用新型，所述操作按钮包括设置按钮、参数值增按
钮、参数值减按钮、复位按钮、电源开关按钮、A/B切换按钮、排酸按钮、 全升按钮、运行按钮、全降按钮。
所述指示灯包括pH校零灯、温度灯、pH定值灯、pH报警限灯、pH报警
灯、pH偏高灯、pH偏低灯、pH正常灯、电源指示灯、电极机构报警灯、排 酸指示灯、全升指示灯、运行指示灯、全降指示灯、A电极报警灯、B电极报 警灯、A清洗灯、B清洗灯、A工作灯、B工作灯。
所述主机板电路包括第一在片系统，所述第一在片系统分别电气连接有 内部操作电路、晶体振荡电路、复位电路、信号限幅/保护电路、在片系统 用电源电路、显示板通讯接口电路、电极清洗双电机位置行程隔离检测及接 口电路、电极清洗电机隔离驱动信号电路、模拟量隔离输出/电流变换/驱 动电路、RS485接口隔离驱动电路、CAN总线隔离驱动电路；所述信号限幅 /保护电路还通过pH1A与温度1A变送/隔离电路与pH1A及温度1A用模拟 隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接，通过pH1B与温度1B变送/隔离 电路与pH1B及温度1B用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接；所 述在片系统用电源电路还分别与信号限幅/保护电路、主机用模拟隔离电源 DC / DC及滤波器电路、主机用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气 连接；所述显示板通讯接口电路还与主机用数字隔离电源DC/ DC及滤波器 电路相电气连接；所述电极清洗双电机位置行程隔离检测及接口电路、电极 清洗电机隔离驱动信号电路之间电气连接有电极清洗用数字隔离电源DC/ DC及滤波器电路；所述模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路还与电流输出 用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接；所述RS485接口隔离驱 动电路还与RS485通讯用隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接；所述 CAN总线隔离驱动电路还与CAN总线用隔离电源DC / DC及滤波器电路相电 气连接；所述显示板通讯接口电路、电极清洗用数字隔离电源DC/DC及滤 波器电路、电极清洗电机隔离驱动信号电路、电流输出用模拟隔离电源DC/ DC及滤波器电路、RS485通讯用隔离电源DC/DC及滤波器电路、CAN总线 用隔离电源DC / DC及滤波器电路、主机用模拟隔离电源DC / DC及滤波器 电路、主机用数字隔离电源DC/ DC及滤波器电路、pH1A及温度1A用模拟隔 离电源DC / DC及滤波器电路、pH1B及温度1B用模拟隔离电源DC / DC及滤 波器电路、开关电源与主机板接口分别与电源接口相电气连接；所述开关电 源与主机板接口还分别与主板用总开关电源AC/ DC接口、�？缭碅C/ DC及控制电路、清洗电极用固态继电器相电气连接；所述�？缭碅C/DC 及控制电路还分别与总开关固态继电器及接口 、交流220V输入相电气连接；
所述总开关固态继电器及接口还与交流220V输入相电气连接；所述总开关固
态继电器及接口与受控AC220V接口、电极清洗用隔离变压器、清洗电极用 固态继电器、清洗电机控制与后面板接口分别依次相电气连接；所述主板用 总开关电源AC / DC接口还与受控AC220V接口相电气连接。
所述显示板电路包括显示板与主机板接口 ，所述显示板与主机板接口分 别电气连接有第二在片系统电路、总电源接通关断电路、显示电源滤波电路; 所述第二在片系统电路还分别与总电源接通关断电路、数码管操控电路、指 示灯及按钮操控电路相电气连接；所述显示电源滤波电路还分别与数码管操 控电路、指示灯及按钮操控电路相电气连接。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果
1、 本实用新型系统节能，待机模式功耗小于1瓦，输入电压范围很宽； 使用软件来调整信号放大通道的零点与斜率，使得硬件电路大大简化；具有 在线判断电极失效功能，使用起来更加放心；功能多，有pH变送�？椋山� 双玻璃电极或单玻璃电极使用，有多路报警提示，由两路模拟量输出可接两 路记录仪或送往上位机；有两种通讯隔离驱动�？椋捎隓CS或其它系统分 别以RS485、 CAN总线及相应协议进行通讯。另外，还有电极清洗控制模块 以控制电极清洗机械执行机构。玻璃电极清洗控制机构也已进行优化设计， 双路独立工作，体积�。煽啃愿摺Ｈ砑δ芨忧看螅哂懈叩闹悄芑� 其中pH采用双玻璃电极结构，在每个周期里，A、 B电极都可在待命阶段的中 点开始校零，直到下一步工作阶段为止，并用软件处理保证双电极切换时的 平稳过渡及测量值的唯一性，达到有保证的测量精度，此功能也可内部禁止。
2、 本实用新型工作可靠，全面采用抗干扰技术，pH变送采用专业级的 集成电路IN116;温度变送采用恒流�？椋蛊渚却锏胶芨叩乃剑蝗� 采用数字化技术进行设计，去掉所有设定电位器，其参数设定改由按钮来调 整，并保留在EEPROM里；采用容错技术，故障只出现在本模块内，其它无 故障部分照常工作(例如，通讯隔离驱动�？槌鱿止收鲜保饬坎糠终� 常工作，而测量电极部分各路独立，并加有保护电路，某几路的故障不会影 响到其它路)。
3、 本实用新型操作方便，内部监控由技术人员完成，外部操作由操作工 人根据工艺要求定期调整pH零点、温度零点、pH定值、pH报警限即可。4、 本实用新型采用pH数学模型来求pH值，精度高。系统测量精度提高 到12位，由于采用专业级的放大器及相应电路，系统输入/输出不易被干扰 破坏，其中的光电隔离电路有保证达到12位精度。
5、 本实用新型智能化程度高，内部参数都有默认值，它由技术人员在内 部监控里调整即可，有多项报警功能，便于帮助判断故障的原因及所在的位 置。
6、 本实用新型的电路板之间可用简单连接器或短电缆进行连接，制造、 维护方便，造价低。采用长形小机箱，机箱全密封，可免除灰尘、湿气侵入。 面板采用传统的高亮数码管、指示灯及轻融型按钮，外形美观，操作方便。
7、 本实用新型具有防死机功能，系统程序凡是有循环并可能引起死机的 地方，内部加计数器，超范围自动跳出。系统设计余量较大，可在220V土300/0 范围内正常工作。
图1是本实用新型的外观结构示意图； 图2是本实用新型的主机板电路方框图； 图3是本实用新型的显示板电路方框图；图4 16是本实用新型的主机板电路原理图17、 18是本实用新型的显示板电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步地详细说明，但本实用 新型的实施方式并不限于此。
如图1所示，本实用新型所述一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测 报警装置，包括机壳和内置电路板组成，面板安装于机壳正面，面板上分别 设置有pH校零灯1、温度灯2、 pH定值灯3、 pH报警限灯4、 pH报警灯5、 pH 偏高灯6、 pH偏低灯7、 pH正常灯8、 pH显示窗9、温度显示窗10、设置按钮 11、参数值增按钮12、参数值减按钮13、复位按钮14、电源指示灯15、电源 开关按钮16、电极机构报警灯17、 A/B切换按钮18、排酸按钮19、排酸指 示灯20、全升按钮21、全升指示灯22、运行按钮23、运行指示灯24、全降按 钮25、全降指示灯26、 A电极报警灯27、 B电极报警灯28、 A清洗灯29、 B清 洗灯30、 A工作灯31、 B工作灯32。其中，电源开关按钮16、电源指示灯15、
复位按钮14通过各自信号电缆线单独与主机板及显示板相应点相电气连接， 其余窗口、操作按钮和指示灯被固化在显示板上，并通过显示板上的第二在 片系统进行按钮扫描并编码、数码管及指示灯刷新，第二在片系统通过简单 连接器或短电缆与主机板相应点相电气连接。电路板包括主机板、显示板组 成，主机板可直接连接玻璃电极使用，主机板、显示板固定在机壳上，显示 板与主机板通过简单的连接器或短电缆连接，进行数据通讯。
如图2所示，主机板电路由第一在片系统33、内部操作电路34、晶体振 荡电路35、复位电路36、信号限幅/保护电路37、 pH1A与温度1A变送/隔 离电路38、 pH1B与温度1B变送/隔离电路39、在片系统用电源电路40、显 示板通讯接口电路41、电源接口42、电极清洗用数字隔离电源DC/DC及滤 波器电路43、电极清洗双电机位置行程隔离检测及接口电路44、电极清洗电 机隔离驱动信号电路45、电流输出用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路46、 模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路47、 RS485通讯用隔离电源DC / DC 及滤波器电路48、 RS485接口隔离驱动电路49、 CAN总线用隔离电源DC / DC及滤波器电路50、 CAN总线隔离驱动电路51、主机用模拟隔离电源DC/ DC及滤波器电路52、主机用数字隔离电源DC/DC及滤波器电路53、 pH1A 及温度1A用模拟隔离电源DC/ DC及滤波器电路54、 pH1B及温度1B用模拟 隔离电源DC/DC及滤波器电路55、开关电源与主机板接口56、主板用总开 关电源AC/DC接口57、常开电源AC/DC及控制电路58、总开关固态继电 器及接口59、受控AC220V接口60、交流220V输入(含电源滤波器)61、清 洗电机控制与后面板接口62、电极清洗用隔离变压器63、清洗电极用固态继 电器(5 6个)64共同电气连接组成。在主机板中，交流电部分与直流电部 分被分区制板，通过电源接口42与开关电源与主机板接口56简单连接，为主 机板其它部分供电；电源接口42通过电源线与显示板通讯接口电路41、电极 清洗用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路43、模拟隔离电源DC / DC及滤 波器电路46、 RS485通讯用隔离电源DC/DC及滤波器电路48、 CAN总线用 隔离电源DC / DC及滤波器电路50、主机用模拟隔离电源DC / DC及滤波器 电路52、主机用数字隔离电源DC/DC及滤波器电路53、 pH1A及温度1A用 模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路54、 pH1B及温度1B用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路55各自电路上相应点相电气连接，为主机板分别提供各自
的模拟隔离电源、数字隔离电源，除非另有说明，主机板上的模拟电源由主 机用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路52提供，主机板上数字电源由主机
用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路53提供；在片系统使用的数字电源通 过把在片系统用电源电路40与主机用数字隔离电源DC/DC及滤波器电路53 相连接来提供，在片系统使用的模拟电源通过把在片系统用电源电路40与主 机用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路52相连接而提供；pH1A与温度1A 变送/隔离电路38使用的隔离模拟电源由pH1A及温度1A用模拟隔离电源 DC / DC及滤波器电路54提供；pH1B与温度1B变送/隔离电路39使用的隔 离模拟电源由pH1B及温度1B用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路55提 供；模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路47使用的隔离模拟电源由电流输 出用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路46提供；RS485接口隔离驱动电路 49使用的隔离数字电源由RS485通讯用隔离电源DC / DC及滤波器电路48 提供；CAN总线隔离驱动电路51使用的隔离数字电源由CAN总线用隔离电源 DC / DC及滤波器电路50提供；电极清洗双电机位置行程隔离检测及接口电 路44、电极清洗电机隔离驱动信号电路45使用的隔离数字电源由电极清洗用 数字隔离电源DC / DC及滤波器电路43提供；第一在片系统33通过数据通讯 线与显示板通讯接口电路41、 RS485接口隔离驱动电路49、 CAN总线隔离驱 动电路51相应点相电气连接；第一在片系统33通过模拟信号线与信号限幅/ 保护电路37、模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路47相电气连接，第一在 片系统33通过开关信号线与内部操作电路34、电极清洗双电机位置行程隔离 检测及接口电路44、电极清洗电机隔离驱动信号电路45相应点相电气连接， 分别用于内部操作、检测电极的上下位置、驱动可逆电机的正反转，电极清 洗电机隔离驱动信号电路45还通过正反转驱动线经由电源板接口42、开关电 源与主机板接口 56同清洗电极用固态继电器(5 6个)64相应点相电气连接； 第一在片系统33还通过晶振线、复位线分别与晶体振荡电路35、共用复位电 路36相电气连接；在片系统用电源电路40通过模拟电源线、数字电源线分别 与第一在片系统33、信号限幅/保护电路37相应点相电气连接，为系统核心 提供优质的模拟电源与数字电源；开关电源与主机板接口56经电源线与主板 用总开关电源AC/DC接口57、�？缭碅C/DC及控制电路58、清洗电极 用固态继电器(5 6个)64相应点相电气连接；主板用总开关电源AC/DC 接口57使用外接的开关电源，输入连接到受控AC220V接口60上，输出连接 到开关电源与主机板接口56上；交流220V输入(含电源滤波器)61外接 AC220V电源，内部与�？缭碅C/DC及控制电路58、总开关固态继电器 及接口59相应点相电气连接，总开关固态继电器及接口59接受�？缭碅C / DC及控制电路58来的电源接通或关断信号，以操控受控AC220V接口60; 电极清洗用隔离变压器63输入连接受控AC220V接口60，输出连接到清洗电 极用固态继电器(5 6个)64，清洗电极用固态继电器(5 6个)64经由开 关电源与主机板接口56连接到电极清洗电机隔离驱动信号电路45上，接受清 洗电机的正反转信号，输出连接到清洗电机控制接口62相应点上，以控制电 机的正反转。
如图3所示，显示板电路由显示板与主机板接口65、第二在片系统电路 66、总电源接通关断电路67、数码管操控电路68、指示灯及按钮操控电路69、 显示电源滤波电路70共同电气连接组成。在显示板中，总电源接通关断电路 67经显示板通讯接口电路65与主机板上的显示板通讯接口电路41相电气连 接，并经主机板上的电源接口42、开关电源与主机板接口56与�？缭碅C / DC及控制电路58相电气连接，提供第二在片系统电路66使用的数字电源， 用于接通或关断整机其它部分的电源；显示电源滤波电路70从显示板与主机 板接口65取用电源，并给数码管操控电路68、指示灯及按钮操控电路69供电； 第二在片系统电路66经显示板与主机板接口65与主机板通讯交换数据，并与 数码管操控电路68、指示灯及按钮操控电路69通过内部同步串行线相连接， 对按钮进行扫描并编码、把输出数据用于刷新数码管与指示灯。
如图4 16所示，第一在片系统33由集成芯片U1 U3、连接器J1、 二极 管D1、电池BT1、电阻R1 R3、电容C1与C4 C19共同电气连接构成；内 部操作电路34由拨码开关NBJ1、按钮S1 S5、电阻R98与R101、电容C77 C82共同电气连接构成；晶体振荡电路35由晶振Y1、电容C2与C3共同电气 连接构成；复位电路36由按钮U4、电阻R4与R5、电容C20共同电气连接构 成；信号限幅/保护电路37由放大器U8 U10、限幅芯片U11、稳压片U7、 发光二极管L1、电阻R8与RX1 RX14、电容CA1 CA6与CX1 CX2共同电 气连接构成；pH1A与温度1A变送/隔离电路38由放大器U12与U13与U15、 恒流芯片CR1、光耦U14与U16、连接器JPHAX1与JPTAX1、电阻R9 R27、 电容C34 C38与CX8 CX13与E1、电感L4与L5共同电气连接构成；在片系统用电源电路40由稳压 片U5与U6、连接器JP1、 二极管及发光二极管D2 D7、电阻R6与R7、电容 C21 C26共同电气连接构成；显示板通讯接口电路41由连接器P3、电阻R99 与R100、短路片CB2共同电气连接构成；电源接口42由连接器P1组成；电 极清洗用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路43由DC / DC�？閁46、电阻 R94、电容C64与C70、电感L12与L14与L18、自恢复保险丝F1共同电气连 接构成；电极清洗双电机位置行程隔离检测及接口电路44由光耦U35、电阻 R76与RX16、连接器A/BWJC1共同电气连接构成；电极清洗电机隔离驱动 信号电路45由光耦U36与U37、电阻R77 R83、电容C54共同电气连接构成； 电流输出用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路46由DC / DC电源�？� U49、电阻R95与R96、电容C72 C74、电感L23 L26共同电气连接构成； 模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路47由放大器U22与U24与U26、光耦 U23与U25、三极管N1与N2、电阻R48 R59与WPH1与WPH2、电容C39 C42、连接器OPH1共同电气连接构成；RS485通讯用隔离电源DC/DC及滤 波器电路48由DC/DC电源�？閁43、电阻R88、电容C59与C61、电感L6 L8共同电气连接构成；RS485接口隔离驱动电路49由集成片U31、高速光耦 U32 U34、扼制管D8 D9、电阻R68 R75、电容C50 C53、连接器RS1 共同电气连接构成；CAN总线用隔离电源DC/ DC及滤波器电路50由DC/ DC电源模i央U45、电阻R89、电容C62 C63、电感L9 L11共同电气连接构 成；CAN总线隔离驱动电路51由集成片U28、高速光耦U27与U29与U30、电 阻R60 R67、电容C43 C49、连接器CAN1共同电气连接构成；主机用模 拟隔离电源DC / DC及滤波器电路52由DC / DC电源�？閁42、滤波器U41 与U44、电阻R85与R87、电容C57与C58与C60、短路片CB1共同连接构成； 主机用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路53由DC / DC电源�？閁38、滤 波器U39、电阻R84、电容C55与C56共同电气连接构成；pH1A及温度1A用 模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路54由DC / DC电源模块U47、电阻R91 与R92、电容C67 C69、电感L13与L15 L17共同电气连接构成；pH1B及 温度1 B用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路55由DC / DC电源�？閁48、 电阻R90与R93、电容C65 C66与C71、电感L19 L22共同电气连接构成； 开关电源与主机板接口56由连接器P2组成；主板用总开关电源AC/ DC接口 57由连接器ZDY1、滤波器U58共同电气连接构成，外接开关电源的输入连接 到AC1上，其输出连接到ZD丫1上；�？缭碅C/DC及控制电路58由AC/ DC电源�？長D1、发光二极管L27、电容C75与C76、电感L28与L29共同电 气连接构成；总开关固态继电器及接口59由固态继电器U51组成；受控 AC220V接口60由连接器AC1与AC2组成；交流220V输入(含电源滤波器) 61由连接器AC3、滤波器U50、保险丝F2、扼制管KD1共同电气连接构成； 清洗电机控制接口62由连接器QXCTLM 1组成；电极清洗用隔离变压器63由 外接隔离变压器组成，其输入连接到AC2上，输出连接到QXCTLM1上；清 洗电极用固态继电器(5 6个)64由固态继电器U52 U57共同电气连接构 成。
如图17 18所示，显示板与主机板接口65由连接器P4组成；第二在片系 统电路66由集成片U60、稳压片U62、按钮RESET1、连接器J2、电阻R110 与R115与R116与R124与R126、电容C84 C86与CD5共同电气连接构成； 总电源接通关断电路67由按钮POWER1、发光二极管L30、电阻R111与R113 共同电气连接构成；数码管操控电路68由集成片U59、数码管L31 L34与 L39 L42、电阻R112共同电气连接构成；指示灯及按钮操控电路69由集成 片U61、发光二极管L35 L38与L43 L57、按钮S6 S8与PAISUAN1与A / B1与RUN1与QJ1与QS1、电阻R114与R127 R131共同电气连接构成； 显示电源滤波电路70由电容CD1 CD4共同电气连接构成。
本实施例的工作原理如下pH毫伏信号由测量电极直接测得，温度毫伏 信号由电极上附带的铂电阻X激励恒流产生，由四线制产生准确的温度信号， 它们的毫伏信号经电缆连接器接主机板上；主机板上该信号经pH1A与温度 1A变送/隔离电路38、 pH1B与温度1B变送/隔离电路39进行放大隔离处 理，再送往信号限幅/保护电路37进行限幅，并连接到第一在片系统33进行 数据处理；经处理后的各信号，第一路由第一在片系统33以通讯中断的方式 被送往显示板上的第二在片系统电路66内的内部RAM中，然后第二在片系统 电路66根据数据编码依次刷新数码管与指示灯，即实时刷新pH校零灯1、温
度灯2、 pH定值灯3、 pH报警限灯4、 pH报警灯5、 pH偏高灯6、 pH偏低灯7、 pH正常灯8、 pH显示窗9、温度显示窗10、电极机构报警灯17、排酸指示灯 20、全升指示灯22、运行指示灯24、全降指示灯26、 A电极报警灯27、 B电 极报警灯28、 A清洗灯29、 B清洗灯30、 A工作灯31、 B工作灯32，并通过外 接报警器实现声光报警；面板上的设置按钮11、参数值增按钮12、参数值减 按钮13、 A/B切换按钮18、排酸按钮19、全升按钮21、运行按钮23、全降 按钮25被第二在片系统电路66扫描并编码后，也以通讯中断的方式送往第一 在片系统33;面板上的复位按钮14、电源指示灯15、电源开关16被单独设置 并连接到主机电路板上；pH值与温度值的对应电流值由第一在片系统33经模 拟量隔离输出/电流变换/驱动电路47输出，用于连接记录仪或上位机；所 有主机板程序及固定参数都保存在第一在片系统33的片内EEPROM内，运算 变量暂存在第一在片系统33内的RAM里；pH值实时显示在pH显示窗9上，温 度显示窗10可依照pH校零灯1、温度灯2、 pH定值灯3、 pH报警限灯4提示显 示其对应值，它的切换功能由设置按钮11实现，可使指示灯循环移动到各对 应点，其对应值可通过参数增按钮12、参数减按钮13来调整；与其它系统的 通讯由第一在片系统33经CAN总线隔离驱动电路51、 RS485接口隔离驱动电 路49分别进行对应接口与协议间的通讯，通讯可靠、速度快、距离长，通讯 程序及固定参数都保存第一在片系统33的片内EEPROM内，运算变量及通讯 数据都暂存在第一在片系统33外扩并加有电池保护电路的RAM里；玻璃电极 清洗机械执行机构由第一在片系统33经电极清洗双电机位置行程隔离检测及 接口电路44、电极清洗电机隔离驱动信号电路45进行位置检测与电机正反转 驱动，并经清洗电极用固态继电器(5 6个)64产生AC220V的驱动电压， 再连可逆电机及泵接点而完成，电极工作的情况是下位测量及待命、上位喷 酸清洗及等待；玻璃电极清洗控制程序及固定参数都保存在第一在片系统33 的片内EEPROM内，运算变量暂存在第一在片系统33的片内RAM里，在玻 璃电极调试阶段，按下全降按钮25，全降指示灯26亮，使A电极、B电极都处 在下位，由电极A/B切换按钮18控制其是哪一路工作，A工作灯31亮表示A 电极工作，B工作灯32亮表示B电极工作，当糖厂停榨或机器停用时，按下全 升按钮22，使A电极、B电极都处在上位，便于保管。以糖厂的澄清中和为例， 一般设定pH中和定值在7.0左右，当pH的偏差的绝对值在0.2范围内，pH正常灯8亮；当pH的偏差的绝对值大于0.2又小于pH报警限时，相应点亮pH偏高 灯6或pH偏低灯7;当pH的偏差的绝对值大于pH报警限时，pH报警灯5亮，
并鸣叫报警器，可人工通过关声音报警开关以切断其鸣叫。当玻璃电极清洗
机构执行超时时，电极机构报警灯17亮；如果A电极在喷酸期间其毫伏数偏
低，那么，A电极报警灯27亮，判定A电极已失效；如果B电极在喷酸期间其 毫伏数偏低，那么，B电极报警灯28亮，判定B电极已失效。清洗机构己被做 成A、 B两路独立式的，可根据需要配置成双玻璃电极清洗或单玻璃电极清洗， 由内部拨码开关设置，对单玻璃电极清洗，外接pH电极与铂电阻温度传感器 要接到pH1A与温度1A变送/隔离电路38上，酸洗之前的数值被保持，面板 上有关B路的指示灯及按钮被取消。
本实施例的实施方式如下(1)根据图1所示，用一般的方法加工机壳 及面板，其机壳尺寸为250X200X350mm，然后，在机壳内安装显示板、 主机板、开关电源�？�、隔离变压器、pH1A电极输入接口、 pH1B电极输入 接口、连接电缆及电源输入插座；(2)以下制板时，所有网络标号相同者， 计算机会自动连在一起；根据图17、 18所示，由计算机自动布线制显示电路 板，其中，U59、 U61可选CH451系列，U60可选C8051F330系列，U62可 选AS1117系列，L31 L34、 L39 L42可选SXS5161AS。根据图4 16所示， 由计算机自动布线制主机板，其中，U3可选C8051F040， U1可选74HC573， U2可选62LV1024/2568， U5 U7可选AS1117， U8、 U15、 U20可选TLE2024 系列，U9、 U10可选TLV2454系列，U11可选TL7726系列，U12、 U17可选 INA116系列，CR1、 CR2可选3CR系列，U13、 U19、 U22、 U24、 U26可选 TLE2022系列，光电隔离器U14、 U16、 U18、 U21、 U23、 U25、 U36可选 TLP521-2系列，三极管N1、 N2可选50毫安25伏NPN系列，U27、 U29、 U30、 U32 U34可选6N137， U28可选TJA1040T系歹U， U31可选SP485E， U39可 选VRB2405D， U42可选VRA2415D，固、U41、 U44可选TY110P， U43、 U45、 U46可选B0505LS， U47 U49可选IA2415KS， U50可选TY410S， LD1 可选LD03 - 00B05, U51 U57可选GTJT0， U58可选TY510S，光电隔离器 U35、 U37可选TLP521-4系歹iJ。
发明人按上述的实施方式制出样机，有下列技术指标及参数(1)输入
电压AC220V±30%， 50Hz; (2)平均功率20W; (3) pH检测显示
0 14(最小分辨率0.01); (4)液体温度:0 10CTC(可显示-256 46(TC); (5) pH玻璃电极在线检测精度《0.1pH (大范围内)；(6)检测滞后时 间《5秒。
实施使用本实用新型时，先接交流220V电压、测量电极，也可选接记录 仪及通讯接口。其工作步骤为(1)开启电源；(2)调内部监控参数，再 保存；(3)恢复正常功能，以后，操作工人可根据工艺要求，定期作软件pH 调零、温度调零校准，并调整pH定值、pH报警限即可。注意，第一次使用时， 先把拨码开关置到监控，拨码到原定标准参数位，以让第一在片系统33把原 定标准参数送到掉电保护RAM里；然后拨回码到用户参数调整位才可精密调 整内部参数，按压代码按钮S1到阀门动作时间位，按压代码值按钮增S3、代 码值按钮快S2、代码值按钮减S4以调整阀门动作时间，其代码、代码值暂时 显示在pH显示窗9、温度显示窗10内。同理，可调pH1A电极参数、pH1B电 极参数、温度1A修正值、温度1B修正值、pH1A软件校零值、pH1B软件校零 值，并可观看pH1毫伏值，并设有待命时间、喷酸时间、清洗时间、PH1A零 点校准、PH1A斜率校准、T1A零点校准、T1A斜率校准、PH1B零点校准、 PH1B斜率校准、T1B零点校准、T1B斜率校准、RS485通讯地址、RS485通 讯波特率、CAN通讯地址、CAN通讯波特率软件参数调整功能。监控参数调 整完成后，按压参数保存按钮S5，把上面的设置值都保存到第一在片系统内 的EEPROM内，通过监控软件设置来调整检测通道的零点与斜率的办法使得 硬件的接口大大简化。注意，pH值调整需要标准缓冲液，温度值调整需要温 度计。拨码开关置到正常位恢复正常功能，到此，整机调校完毕；外部操作 由工人作定期的、适当的调整即可。
如上所述，即可较好地实现本实用新型。
权利要求1.一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置，其特征是，包括机壳和内置电路板组成，所述机壳正面安装有面板，所述面板上分别设置有pH显示窗、温度显示窗以及操作按钮和指示灯；所述电路板包括主机板、显示板相互电气连接组成。
2、 根据权利要求1所述的一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警 装置，其特征是，所述操作按钮包括设置按钮、参数值增按钮、参数值减按 钮、复位按钮、电源开关按钮、A/B切换按钮、排酸按钮、全升按钮、运行 按钮、全降按钮。
3、 根据权利要求1所述的一种带CAN总线的双玻璃电极酸1!^度检测报警 装置，其特征是，所述指示灯包括pH校零灯、温度灯_、 pH定值灯、pH报警 限灯、pH报警灯、pH偏高灯、pH偏低灯、pH正常灯、电源指示灯、电极机 构报警灯、排酸指示灯、全升指示灯、运行指示灯、全降指示灯、A电极报 警灯、B电极报警灯、A清洗灯、B清洗灯、A工作灯、B工作灯。
4、 根据权利要求1所述的一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警 装置，其特征是，所述主机板电路包括第一在片系统，所述第一在片系统分 别电气连接有内部操作电路、晶体振荡电路、复位电路、信号限幅/保护电 路、在片系统用电源电路、显示板通讯接口电路、电极清洗双电机位置行程 隔离检测及接口电路、电极清洗电机隔离驱动信号电路、模拟量隔离输出/ 电流变换/驱动电路、RS485接口隔离驱动电路、CAN总线隔离驱动电路； 所述信号限幅/保护电路还通过pH1A与温度1A变送/隔离电路与pH1A及 温度1A用模拟隔离电源DC/DC及滤波器电路相电气连接，通过pH1B与温度 1 B变送/隔离电路与pH1 B及温度1 B用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路 相电气连接；所述在片系统用电源电路还分别与信号限幅/保护电路、主机 用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路、主机用数字隔离电源DC / DC及滤 波器电路相电气连接；所述显示板通讯接口电路还与主机用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接；所述电极清洗双电机位置行程隔离检测及接 口电路、电极清洗电机隔离驱动信号电路之间电气连接有电极清洗用数字隔 离电源DC / DC及滤波器电路；所述模拟量隔离输出/电流变换/驱动电路 还与电流输出用模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路相电气连接；所述RS485接口隔离驱动电路还与RS485通讯用隔离电源DC / DC及滤波器电路 相电气连接；所述CAN总线隔离驱动电路还与CAN总线用隔离电源DC / DC 及滤波器电路相电气连接；所述显示板通讯接口电路、电极清洗用数字隔离 电源DC/DC及滤波器电路、电极清洗电机隔离驱动信号电路、电流输出用 模拟隔离电源DC / DC及滤波器电路、RS485通讯用隔离电源DC / DC及滤 波器电路、CAN总线用隔离电源DC/DC及滤波器电路、主机用模拟隔离电 源DC / DC及滤波器电路、主机用数字隔离电源DC / DC及滤波器电路、 pH1A及温度1A用模拟隔离电源DC/ DC及滤波器电路、pH1B及温度1B用模 拟隔离电源DC/DC及滤波器电路、开关电源与主机板接口分别与电源接口 相电气连接；所述开关电源与主机板接口还分别与主板用总开关电源AC/ DC接口、常开电源AC / DC及控制电路、清洗电极用固态继电器相电气连接； 所述�？缭碅C / DC及控制电路还分别与总开关固态继电器及接口、交流 220V输入相电气连接；所述总开关固态继电器及接口还与交流220V输入相 电气连接；所述总开关固态继电器及接口与受控AC220V接口、电极清洗用 隔离变压器、清洗电极用固态继电器、清洗电机控制与后面板接口分别依次 相电气连接；所述主板用总开关电源AC / DC接口还与受控AC220V接口相电 气连接。
5、根据权利要求1所述的一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警 装置，其特征是，所述显示板电路包括显示板与主机板接口，所述显示板与 主机板接口分别电气连接有第二在片系统电路、总电源接通关断电路、显示 电源滤波电路；所述第二在片系统电路还分别与总电源接通关断电路、数码 管操控电路、指示灯及按钮操控电路相电气连接；所述显示电源滤波电路还 分别与数码管操控电路、指示灯及按钮操控电路相电气连接。
专利摘要本实用新型公开了一种带CAN总线的双玻璃电极酸碱度检测报警装置，包括机壳和内置电路板组成，机壳正面安装有面板，面板上分别设置有pH显示窗、温度显示窗以及操作按钮和指示灯；电路板包括主机板、显示板组成。该装置功能多、测量精度高、可靠性高、造价低、智能化程度高、节能高效、有电极失效报警、可组网，具有防死机功能，操作方便。
文档编号G01N27/416GK201196826SQ200820045478
公开日2009年2月18日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者丁和斌, 黄扬明 申请人:华南理工大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
