[发明专利]一种自清洗水质信号器

权利要求书

1.一种自清洗水质信号器，包括探头、电源模块（5）、信号处理模块（7）、高频信号发生器模块（8）、定时器模块（9），电源模块（5）驱动信号处理模块（6）、定时器模块（7）、高频信号发生器模块（8）工作，电源模块（5）连接信号处理模块（7），信号处理模块（7）连接定时器模块（9），定时器模块（9）连接高频信号发生器模块（8），探头通过壳体与换热器连接，探头中的电导电极（4）通过引线（2）与信号处理模块（7）连接，探头中的压电陶瓷晶振片（3）通过引线（2）与高频信号发生器模块（8）连接。 

其特征在于探头包括环氧树脂壳体（1）、引线（2）、电导电极（4）、压电陶瓷晶振片（3）组成，压电陶瓷晶振片（3）安装在电导电极（4）背面，并用环氧树脂压铸在一起，电导电极（4）与压电陶瓷晶振片（3）之间通过环氧树脂绝缘，环氧树脂壳体中间开有窗口，保证电导电极（4）与冷却水接触，两电导电极（4）分别与电导电极接点b1、b2相接，两并联的压电陶瓷晶振片（3）在不同侧面分别与压电陶瓷接点a1、a2相连，压电陶瓷晶振片对电导电极进行定时或人工启动清洗。 

2.根据权利要求1所述的自清洗水质信号器，其特征在于，电源模块（5）由变压器T、整流器ZVD、稳压模块（9）、电容器C1、C2组成，变压器T将220V交流电降压为12V交流电，由桥式整流器ZVD将12V交流电整流为脉动直流电，经电容器C1、C2、三端稳压模块9构成的滤波稳压电路滤波、稳压后得到12V恒压电源，驱动信号处理模块6、定时器模块7、高频信号发生器模块8。 

3.根据权利要求1或2所述的自清洗水质信号器，其特征在于，所述信号处理模块（6）由电阻R1、R2、R3、R4、可变电阻PR1、集成运算放大器J1、功率开关管V1、二极管VD1和继电器K组成，可变电阻PR1和电阻R1组成分压电路；集成运算放大器J1与电阻R2、R3、R4构成反相运算放大器，其中R2为同相端输入电阻，R3为接地电阻，R4为反馈电阻接在集成运算放大器J1的同相端与输出端，电导电极电源与反相端之间；功率开关管V1的基极接在集成运算放大器J1的输出端，二极管VD1和继电器线圈K接在功率开关管V1集电极，VD1为续流二极管，用标准水质标定可变电阻PR1的阻值，即标定集成运算放大器J1的同相端电位，当水质变化到一定程度，集成运算放大器J1饱和输出，驱动功率开关管V1饱和导通，接通接触器线圈K电路，接触器驱动报警装置报警或启动水质处理装置进行水质处理，当功率开关管关断时，接触器线圈K通过二极管VD1释放电流。 

4.根据权利要求1或2所述的自清洗水质信号器，其特征在于，定时器模块（7）由电阻R5～R12、可变电阻PR2、电容器C3～C5、单结晶体管KV1、KV2和晶闸管GT1组成，单结晶体管KV1与电容器C3、电阻R5、R6、可变电阻PR2组成第一级触发电路，电源通过可变电阻PR2向电容器C3充电使C3电位升高，当电容器C3电位超过单结晶体管KV1的触发电位时，KV1导通，C3通过单结晶体管KV1、电阻R6放电，C3电位降低，当C3电位低于单结晶体管KV1的维持电压时，单结晶体管KV1截止；二极管VD2、电容器C4、电阻R7～R9、单结晶体管KV2组成第二级触发电路，当KV1导通时，电源通过R5、单结晶体管KV1、二极管VD2向电容器C4充电，当电容器C4电位超过单结晶体管KV2的触发电位时，单结晶体管KV2导通，C4通过电阻R7、单结晶体管KV2、电阻R9放电，当电容器C4的电位低于单结晶体管KV2的维持电压时，单结晶体管KV2截止；当单结晶体管KV2导通时，通过电阻R10向晶闸管GT1控制极输出触发信号，晶闸管GT1导通，向高频发生器模块输出触发信号，当晶闸管导通后，电源通过电阻R11、晶闸管GT1、电阻R12、向电容器C5充电使电容器C5电位抬升，使晶闸管GT1阴极和阳极之间电位差减小，当晶闸管GT1阴极、阴极之间电位差小于维持电压时，晶闸管GT1截止，调整可变电阻PR2的阻值可改变第一级单结晶体管触发电路的输出脉冲周期，从而改变整个定时器模块输出触发信号的时间间隔。

5.根据权利要求1或2所述的自清洗水质信号器，其特征在于，所述高频信号发生器模块（8）由施密特触发器模块10、电容器C6、电阻R13组成，施密特触发器10和电容器C6、电阻R13组成无稳态自激振荡电路，输出高频脉冲信号；当施密特触发模块10的远端控制端接受到晶闸管GT1输出的控制信号时，无稳态自激振荡电路开始工作，产生高频脉冲信号，通过接线端b1、b2传输给探头中的压电陶瓷晶振片，压电陶瓷晶振片发生震动产生超声波，超声波传播给电导电极，引起电导电极震动，在电导电极的窗口侧引起冷却水空泡化，对窗口侧电导电极表面的结垢进行清洗，当结垢严重时，可人工按下启动按钮SB1启动高频发生器电路对电导电极进行清洗。