一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，包括葉輪、轉(zhuǎn)軸、直流發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電路、蓄電池、水質(zhì)檢測(cè)儀、控制電路和報(bào)警器，葉輪安裝在排污管道內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)軸與直流發(fā)電機(jī)連接，直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)穩(wěn)壓電路向蓄電池充電，蓄電池、水質(zhì)檢測(cè)儀、控制電路和報(bào)警器串聯(lián)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由于采用上述裝置，使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備可以利用廢水的動(dòng)能自動(dòng)發(fā)電，不再需要外界電池提供直流電源，同時(shí)在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)可以自動(dòng)報(bào)警，減少了電池對(duì)環(huán)境的污染，減輕了工作人員定期維護(hù)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的過(guò)程。
【專利說(shuō)明】一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種排水管道水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，特別是涉及一種應(yīng)用于工業(yè)廢水排放管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，水污染也隨之受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。在水污染的眾多因素當(dāng)中，工業(yè)區(qū)廢水的不適當(dāng)排放占了相當(dāng)大的比重，因此對(duì)工業(yè)廢水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)在近幾年及未來(lái)都會(huì)受到較多的關(guān)注。目前，對(duì)廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)多采用人工監(jiān)測(cè)的方法，耗費(fèi)很大的人力；同時(shí)，監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要電池來(lái)為監(jiān)測(cè)儀器提供電源，這不僅增加了定期更換電池的人力成本，也會(huì)導(dǎo)致廢電池對(duì)環(huán)境的進(jìn)一步污染。
[0003]目前，市場(chǎng)上迫切需要一種不需要外界提供電源、而是利用廢水的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電、同時(shí)不需要人力維護(hù)，可以在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警的水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，用以實(shí)現(xiàn)污水水質(zhì)的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種不需要外界提供電源、而是利用廢水的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電、同時(shí)不需要人力維護(hù)，可以在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括葉輪、轉(zhuǎn)軸、直流發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電路、蓄電池、水質(zhì)檢測(cè)儀、控制電路和報(bào)警器，所述的葉輪安裝在排污管道內(nèi)，通過(guò)所述的轉(zhuǎn)軸與所述的直流發(fā)電機(jī)連接，所述的直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)所述的穩(wěn)壓電路向所述的蓄電池充電，所述的蓄電池、水質(zhì)檢測(cè)儀、控制電路和報(bào)警器串聯(lián)連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓芯片、第一電容、第二電容、第三電容、可調(diào)電阻、第一固定電阻、第一二級(jí)管和第二二級(jí)管，所述的穩(wěn)壓芯片的輸入端與所述的直流發(fā)電機(jī)連接、輸出端通過(guò)所述的第二二級(jí)管與所述的蓄電池連接，所述的第一電容一端與所述的直流發(fā)電機(jī)連接、另一端分五條線路與所述的蓄電池連接，其中第一線路是直接與所述的蓄電池連接、其中第二線路通過(guò)所述的可調(diào)電阻與所述的穩(wěn)壓芯片的調(diào)整端連接、其中第三條線路通過(guò)所述的第二電容和第一固定電阻后與所述的第二二級(jí)管連接、其中第四條線路通過(guò)所述的第二電容和第一二級(jí)管后與所述的第二二級(jí)管連接、其中第五條線路通過(guò)所述的第三電容后與所述的第二二級(jí)管連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述的穩(wěn)壓芯片為Im317穩(wěn)壓芯片。
[0008]作為優(yōu)選，所述的控制電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、第二固定電阻、PNP三極管、第三二極管、繼電器線圈和繼電器常開開關(guān)，所述的水質(zhì)檢測(cè)儀的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器后與所述的單片機(jī)輸入端連接，所述的單片機(jī)輸出端通過(guò)所述的第二固定電阻和PNP三極管后一端與所述的第三二極管一端連接、另一端與所述的繼電器線圈連接，所述的第三二極管另一端與所述的繼電器常開開關(guān)一端連接，所述的繼電器常開開關(guān)另一端與所述的報(bào)警器連接，所述的蓄電池分別于所述的單片機(jī)和繼電器線圈連接，用于為所述的控制電路和水質(zhì)檢測(cè)儀提供電力。
[0009]作為優(yōu)選，所述的蓄電池輸出端還串聯(lián)設(shè)置有供電開關(guān)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的葉輪的直徑不超過(guò)所述的排污管道內(nèi)徑的一半。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由于采用上述裝置，使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備可以利用廢水的動(dòng)能自動(dòng)發(fā)電，不再需要外界電池提供直流電源，同時(shí)在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)可以自動(dòng)報(bào)警，減少了電池對(duì)環(huán)境的污染，減輕了工作人員定期維護(hù)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的過(guò)程。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1:本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0013]圖2:本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]請(qǐng)見(jiàn)圖1，圖2，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，包括葉輪2、轉(zhuǎn)軸3、直流發(fā)電機(jī)4、穩(wěn)壓電路5、蓄電池6、水質(zhì)檢測(cè)儀7、控制電路8和報(bào)警器9，葉輪2安裝在排污管道I內(nèi)，葉輪2的直徑不超過(guò)排污管道I內(nèi)徑的一半，通過(guò)轉(zhuǎn)軸3與直流發(fā)電機(jī)4連接，直流發(fā)電機(jī)4發(fā)出的電經(jīng)穩(wěn)壓電路5向蓄電池6充電，蓄電池6、水質(zhì)檢測(cè)儀7、控制電路8和報(bào)警器9串聯(lián)連接，蓄電池6輸出端還串聯(lián)設(shè)置有供電開關(guān)601，穩(wěn)壓電路5包括Im317穩(wěn)壓芯片501、第一電容5021、第二電容5022、第三電容5023、可調(diào)電阻503、第一固定電阻504、第一二級(jí)管5051和第二二級(jí)管5052，Im317穩(wěn)壓芯片501的輸入端與直流發(fā)電機(jī)4連接、輸出端通過(guò)第二二級(jí)管5052與蓄電池6連接，第一電容5021 —端與直流發(fā)電機(jī)4連接、另一端分五條線路與蓄電池6連接,其中第一線路是直接與蓄電池6連接、其中第二線路通過(guò)可調(diào)電阻503與Im317穩(wěn)壓芯片501的調(diào)整端連接、其中第三條線路通過(guò)第二電容5022和第一固定電阻504后與第二二級(jí)管5052連接、其中第四條線路通過(guò)第二電容5022和第一二級(jí)管5051后與第二二級(jí)管5052連接、其中第五條線路通過(guò)第三電容5023后與第二二級(jí)管5052連接；控制電路8包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器801、單片機(jī)802、第二固定電阻803、PNP三極管804、第三二極管805、繼電器線圈806和繼電器常開開關(guān)807，水質(zhì)檢測(cè)儀7的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器801后與單片機(jī)802輸入端連接，單片機(jī)802輸出端通過(guò)第二固定電阻803和PNP三極管804后一端與第三二極管805 —端連接、另一端與繼電器線圈806連接，第三二極管805另一端與繼電器常開開關(guān)807—端連接，繼電器常開開關(guān)807另一端與報(bào)警器9連接，蓄電池6分別于單片機(jī)802和繼電器線圈806連接，用于為控制電路8和水質(zhì)檢測(cè)儀7提供電力。
[0016]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的葉輪2放置在排污管道I內(nèi)，葉輪2的直徑不超過(guò)管道內(nèi)徑的一半，這樣可以保證葉輪2轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電的過(guò)程中，不會(huì)對(duì)水壓帶來(lái)過(guò)大的影響。轉(zhuǎn)軸3連接葉輪2與直流發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子。當(dāng)有水流時(shí)，水流帶動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)軸3帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，直流發(fā)電機(jī)4得到一個(gè)不穩(wěn)定的輸出電壓。
[0017]請(qǐng)見(jiàn)圖2，3個(gè)電容5021、5022、5023均起到能量緩沖的作用，第一二極管5051對(duì)Im317穩(wěn)壓芯片起保護(hù)作用。Im317穩(wěn)壓芯片的輸出電壓Vo為兩個(gè)電壓之和，即固定電阻R5504上電壓V5和可調(diào)電阻R4503上電壓V4之和。而可調(diào)電阻503上電流實(shí)際上是兩路電流之和，一路是經(jīng)R5流向R4的電流15，其大小為V5/R5，因V5為恒定電壓1.25V，R5是一個(gè)固定電阻，所以15是一個(gè)恒定的電流；另一路是Im317穩(wěn)壓芯片調(diào)整端流出的電流IA，IA是一個(gè)很小(約50uA)的恒定電流，可以忽略。因此可以得到如下公式:Vo = 1.25 (I +R2/R1)，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R4503的阻值，可以得到不同的輸出電壓Vo。當(dāng)Vo達(dá)到一定值時(shí)，第二二極管5052導(dǎo)通，蓄電池6開始充電；當(dāng)供電開關(guān)601閉合后，蓄電池開始向系統(tǒng)供電。在蓄電池的作用下，水質(zhì)檢測(cè)儀7開始工作，其各指標(biāo)參數(shù)的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器801后傳遞給單片機(jī)802，之后單片機(jī)802進(jìn)行邏輯運(yùn)算對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，之后將控制信號(hào)輸出。第三二極管805起到對(duì)繼電器進(jìn)行保護(hù)的作用。當(dāng)水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí)，單片機(jī)802輸出信號(hào)為高電平，PNP三極管804斷開，繼電器線圈806不通電，繼電器常開開關(guān)807不動(dòng)作，報(bào)警器9不報(bào)警。當(dāng)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，單片機(jī)802輸出信號(hào)為低電平，PNP三極管804導(dǎo)通，繼電器線圈806通電，繼電器常開開關(guān)807閉合，報(bào)警器9自動(dòng)報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行相關(guān)的檢查和處理。
[0018]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實(shí)用新型的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括葉輪(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、直流發(fā)電機(jī)(4)、穩(wěn)壓電路(5)、蓄電池(6)、水質(zhì)檢測(cè)儀(7)、控制電路(8)和報(bào)警器(9)，所述的葉輪(2)安裝在排污管道(I)內(nèi)，通過(guò)所述的轉(zhuǎn)軸(3)與所述的直流發(fā)電機(jī)(4)連接，所述的直流發(fā)電機(jī)(4)發(fā)出的電經(jīng)所述的穩(wěn)壓電路(5)向所述的蓄電池(6)充電，所述的蓄電池(6)、水質(zhì)檢測(cè)儀(7)、控制電路(8)和報(bào)警器(9)串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的穩(wěn)壓電路(5)包括穩(wěn)壓芯片(501)、第一電容(5021)、第二電容(5022)、第三電容(5023)、可調(diào)電阻(503)、第一固定電阻(504)、第一二級(jí)管(5051)和第二二級(jí)管(5052),所述的穩(wěn)壓芯片(501)的輸入端與所述的直流發(fā)電機(jī)(4)連接、輸出端通過(guò)所述的第二二級(jí)管(5052)與所述的蓄電池(6)連接,所述的第一電容(5021) —端與所述的直流發(fā)電機(jī)(4)連接、另一端分五條線路與所述的蓄電池(6)連接，其中第一線路是直接與所述的蓄電池(6)連接、其中第二線路通過(guò)所述的可調(diào)電阻(503)與所述的穩(wěn)壓芯片(501)的調(diào)整端連接、其中第三條線路通過(guò)所述的第二電容(5022)和第一固定電阻(504)后與所述的第二二級(jí)管(5052)連接、其中第四條線路通過(guò)所述的第二電容(5022)和第一二級(jí)管(5051)后與所述的第二二級(jí)管(5052)連接、其中第五條線路通過(guò)所述的第三電容(5023)后與所述的第二二級(jí)管(5052)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的穩(wěn)壓芯片(501)為Im317穩(wěn)壓芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的控制電路(8)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(801)、單片機(jī)(802)、第二固定電阻(803)、PNP三極管(804)、第三二極管(805)、繼電器線圈(806)和繼電器常開開關(guān)(807)，所述的水質(zhì)檢測(cè)儀(7)的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(801)后與所述的單片機(jī)(802)輸入端連接，所述的單片機(jī)(802)輸出端通過(guò)所述的第二固定電阻(803)和PNP三極管(804)后一端與所述的第三二極管(805)—端連接、另一端與所述的繼電器線圈(806)連接，所述的第三二極管(805)另一端與所述的繼電器常開開關(guān)(807)—端連接，所述的繼電器常開開關(guān)(807)另一端與所述的報(bào)警器(9)連接，所述的蓄電池(6)分別于所述的單片機(jī)(802)和繼電器線圈(806)連接，用于為所述的控制電路(8)和水質(zhì)檢測(cè)儀(7)提供電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的蓄電池(6 )輸出端還串聯(lián)設(shè)置有供電開關(guān)(601)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于排污管道的自發(fā)電水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的葉輪(2)的直徑不超過(guò)所述的排污管道(I)內(nèi)徑的一半。
【文檔編號(hào)】G01R33/18GK203745628SQ201420110901
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】張凱, 彭輝 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)