[发明专利]一种电厂炉水磷酸根分析仪

说明书

技术领域

本发明是一种用于电厂内处理锅炉水的分析仪，具体地涉及一种电厂炉水磷酸根分析仪。

背景技术

目前，国内外的电厂均采用磷酸盐的处理方式处理锅炉水，防止锅炉大面积爆管。在锅炉给水或者炉水中添加适当的磷酸盐，保持锅炉水中磷酸根的含量在一定浓度范围，可提高锅炉水的缓冲性能，对防止锅炉水冷壁管的结垢、腐蚀有很大的好处，所以研制一种能快速、准确、高精度的测定锅炉样水中磷酸根含量的分析仪器具有实用意义。参考现有技术中的磷酸根分析仪，专利号为201220007915.1，其主要包括反光镜、光源灯泡、凸透镜、折射棱镜、溢流口、排气口、进样口/排样口、比色皿、滤光片、弱光片、工作侧光电池、参比侧光电池、信号处理电路板和显示器。其特征在于：光源灯泡的一路光通过反光镜和凸透镜后射入比色皿中，然后通过滤光片照入工作侧光电池；光源灯泡的另一路光通过折射棱镜后透过弱光片照入参比侧光电池，两路光电池信号经信号处理电路板后，输出线性标准信号后接显示器显示。

因此，目前对于一个工厂用的磷酸盐处理方式处理锅炉水的分析仪是十分少见的，而且现有分析仪的快速性、准确性、精度都不够高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种电厂炉水磷酸根分析仪，本发明具有稳定可靠，测量精度高，重复性好，符合电厂监测磷酸根浓度的要求。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种电厂炉水磷酸根分析仪，包括微控制器单元MCU，其结构要点是：微控制器单元MCU外部设置包括电磁继电器控制模块、存储模块、人机接口模块、AD采样模块、报警模块、通信模块、系统时钟模块、系统电源模块和系统复位模块；每个模块与微控制器单元MCU相互连接通信；电磁继电器控制模块完成磷酸根浓度测量，通过微控制器单元MCU的I/O口控制电磁继电器，从而控制电磁阀和蠕动泵按照一定的时序，实现样水、测量试剂和标准溶液的添加，以及测量完成后废液的排放和测量池的冲洗。

作为本发明的一种优选方案，所述微控制器单元MCU采用MSP430F149为核心控制器。

作为本发明的另一种优选方案，所述存储模块存储和记录大量的历史数据，提供数据的查询记录，同时保存系统的警告和报警的信息，利用用户的维护；所述AD采样模块完成在样水和试剂反应结束后，通过MCU开启红外二极管，对处理后的信号AD采样，送入MCU；

作为本发明的又一种优选方案，所述人机接口模块给用户提供可视化的友好的人机接口界面，实现用户对仪表的可视化测量编程和控制，并为用户提供当前测量过程的可视化界面，也提供历史数据浏览仪表测量的当前的和历史的数据，和仪表的报警和警告等信息；所述报警单元完成仪表测量过程中试剂不足，测量超限，系统通信不正常等系统警告和报警。

进一步地，所述人机接口模块的界面仪表，采用的是DMT644480T056_01WT触摸屏提供图片的下载，实现真彩触摸屏，其和MSP430F149之间通过RS232串口方式通信，定制触摸屏和MCU之间的通信协议，实现MCU对触摸屏的控制。

本发明的有益效果是。

本发明电厂炉水磷酸根分析仪以MSP430F149为核心控制器，包含采样控制模块、存储显示模块和外围模块等，提供数据采集和处理、触摸式人机交互、串口通信等功能；本发明仪表工作稳定可靠，测量精度高，重复性好，符合电厂监测磷酸根浓度的要求。

附图说明

图1是本发明一种电厂炉水磷酸根分析仪的仪表总体结构图。

图2是本发明一种电厂炉水磷酸根分析仪的仪表测量原理图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明一种电厂炉水磷酸根分析仪的仪表总体结构图。图中包括微控制器单元MCU；其中微控制器单元MCU外部设置包括电磁继电器控制模块、存储模块、人机接口模块、AD采样模块、报警模块、通信模块、系统时钟模块、系统电源模块和系统复位模块；每个模块与微控制器单元MCU相互连接通信；电磁继电器控制模块完成磷酸根浓度测量，通过微控制器单元MCU的I/O口控制电磁继电器，从而控制电磁阀和蠕动泵按照一定的时序，实现样水、测量试剂和标准溶液的添加，以及测量完成后废液的排放和测量池的冲洗。

如图2实施例所示，为本发明一种电厂炉水磷酸根分析仪的仪表测量原理图。图中包括校准液、钼酸铵溶液、抗坏血酸溶液、控制溶液流量的阀门、样水泵、溢流池、液流阀、测量分析池、搅拌阀、排水阀；其测量工作过程为：测量时，将任一路样水通过样水泵送入溢流池中，在溢流口有样液流出时，表明样水达到规定的量，此时关闭样水泵，等待5秒钟，将液流阀打开，将定量的待测样水送入分析池，等待样水放完毕，静止5秒钟，此时通过控制模块电量光敏二极管，通过分光计测定这个溶液所产生的光吸收以确定样品空白参考吸收值，该点形成的色度是与0mg/L的正磷酸盐样品一致，它提供了一个零点参考值，补偿了样品中所存在的任何背景浊度和色度、比色计灯光输出的变化，或是来自样品池壁的污染。然后按照一定的控制时序启动蠕动泵和分析搅拌法，将测量试剂送达测量分析池析，并用搅拌阀搅拌均匀；分析完毕后，停止搅拌阀，静止10秒钟，开启光敏二极管采样分析电路，用最大波长为710nm的分光度计测量此时的光电信号变化情况，进行10次的AD采样，取平均值，送至MCU分析，即可获得此样水的磷酸盐浓度值。然后打开排污阀，将反应后的废液排除，并将下一路要测量的样水阀打开，冲洗分析反应池3到4次，进行下一路样水的测量。