[發(fā)明專(zhuān)利]基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711326906.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107884476A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張震;戴海平;柯永文;孫磊;席雪潔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津膜天膜科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N29/11
• 分類(lèi)號(hào): G01N29/11
• 代理公司: 天津市三利專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司12107
• 代理人: 韓新城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜組件曝氣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柱式膜是一種封閉的膜組件,其曝氣強(qiáng)度通過(guò)其所在機(jī)組連接的氣體管道上的氣體流量傳感器監(jiān)測(cè)，其數(shù)值假設(shè)為M m³/h(立方每小時(shí)),每個(gè)機(jī)組上有N個(gè)柱式膜組件，那么每個(gè)柱式膜的曝氣強(qiáng)度計(jì)算得出為(M/N)m³/h(立方每小時(shí))，運(yùn)營(yíng)人員通過(guò)氣體流量計(jì)顯示的流量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算出單只柱式膜組件的曝氣強(qiáng)度，計(jì)算出的曝氣強(qiáng)度只要滿足工藝的要求，得出的結(jié)論就為曝氣正常。

現(xiàn)有曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)方式無(wú)法考慮管道的長(zhǎng)度以及柱式膜組件的阻力，造成實(shí)際上靠近輸送氣體管道的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度較大，而遠(yuǎn)離輸送氣體管道的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度較小，計(jì)算得出的單只柱式膜曝氣強(qiáng)度并不能反映實(shí)際的情況，造成運(yùn)營(yíng)人員無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)氣體流量，減少了柱式膜組件的壽命，增加了清洗頻次。

另外，采用每個(gè)柱式膜組件都加裝氣體流量傳感器的方式，制做成本上投入較大；采用每只柱式膜組件采用浮子氣體流量計(jì)監(jiān)測(cè)，運(yùn)營(yíng)人員需到柱式膜組件機(jī)組附近進(jìn)行觀測(cè)，運(yùn)營(yíng)人員只能兼顧附近的幾根柱式膜組件，無(wú)法兼顧其它組件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)柱式膜組件，所述柱式膜組件上固定有用于監(jiān)測(cè)該柱式膜組件曝氣時(shí)形成的聲信號(hào)的聲音接收設(shè)備，所述聲音接收設(shè)備連接Arduino控制器，所述Arduino控制器連接用于顯示柱式膜組件的曝氣量的數(shù)據(jù)的顯示屏。

所述聲音接收設(shè)備包括聲音分貝傳感器以及濾波器，所述聲音分貝傳感器與濾波器連接，所述濾波器用于將接收的聲音信號(hào)濾波處理后送至聲音分貝傳感器，所述聲音分貝傳感器與所述Arduino控制器連接，以將獲得柱式膜組件的曝氣量的數(shù)據(jù)傳送到所述Arduino控制器。

所述Arduino控制通過(guò)Modubus通訊串口連接上位機(jī)，以將獲得的柱式膜組件的曝氣量的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明可利用Arduino控制器通過(guò)每個(gè)聲音接收設(shè)備得出柱式膜組件的曝氣量數(shù)值，從而可以實(shí)時(shí)判斷柱式膜組件的曝氣強(qiáng)度是否符合工藝要求，得出的數(shù)據(jù)既可在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備顯示屏監(jiān)測(cè)，也可上傳到上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1是基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1所示，基于Arduino控制器的柱式膜組件曝氣強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)柱式膜組件，所述柱式膜組件上固定有用于監(jiān)測(cè)該柱式膜組件曝氣時(shí)形成的聲信號(hào)的聲音接收設(shè)備，所述聲音接收設(shè)備連接Arduino控制器，所述Arduino控制器連接用于顯示柱式膜組件的曝氣量的顯示屏。

所述Arduino控制器進(jìn)一步的通過(guò)Modubus通訊串口連接上位機(jī)，以將獲得的柱式膜組件的曝氣量的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

其中，所述聲音接收設(shè)備包括聲音分貝傳感器以及濾波器，濾波器與聲音分貝傳感器連接，所述濾波器，用于將柱式膜組件曝氣時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波處理后送至傳送聲音分貝傳感器換算處理，所述聲音分貝傳感器用于根據(jù)濾波器送來(lái)的聲音信號(hào)，獲得每個(gè)柱式膜組件的曝氣量的大小，具體是通過(guò)檢測(cè)曝氣時(shí)的聲音，將檢測(cè)到的聲音的分貝換算成曝氣量，進(jìn)行檢測(cè)，如將0至100分貝換算成曝氣量1至10m³/h來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

具體的，根據(jù)柱式膜組件的個(gè)數(shù)，配備Arduino控制器，如每9支膜組件配一個(gè)控制器，將聲音接收設(shè)備固定在距離距膜式組件的曝氣口30cm處左右，將采集的一支柱式膜組件的多個(gè)聲音分貝傳感器得到的曝氣量數(shù)值用平均數(shù)計(jì)算來(lái)獲得一支柱式膜組件的曝氣量；與多個(gè)(支)柱式膜組件的曝氣量進(jìn)行對(duì)應(yīng)，更新Arduino控制器的內(nèi)部數(shù)值轉(zhuǎn)換程序，將得到的每個(gè)柱式膜組件的曝氣量的數(shù)據(jù)，并可通過(guò)Arduino自帶的顯示屏進(jìn)行顯示，顯示結(jié)果可通過(guò)485通訊口連接上位機(jī)，運(yùn)營(yíng)人員觀測(cè)上位機(jī)數(shù)據(jù)，判斷柱式膜組件的曝氣強(qiáng)度是否正常。