[發明專利]用于過濾設備的三位一體化裝置及其校準方法

在審

• 申請號: 202110591270.4
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113295196A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 黃滿紅;牟天蔚;陳剛;宋佳玲;蔣楠;李綺;鄔倩倩;梁正;曾文俊;葉靜菱;燕夢瑩
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;徐穎

1.一種用于過濾設備的三位一體化裝置，其特征在于，用于加入過濾滲透系統中進行溶液的電導率、溫度及質量，裝置包括置于天平上的托盤、側掛取式溫度計和電導率計、顯示屏、3個按鈕以及內部電路，天平、溫度計和電導率計采集重量、溫度和電導率信號送內部電路，3個按鈕為去皮/校準按鈕、計數按鈕以及校核按鈕，按鈕觸發信號送內部電路，測試結果送顯示屏上顯示。

2.根據權利要求1所述用于過濾設備的三位一體化裝置，其特征在于，所述內部電路包括STC12C5A60S2單片機、模數轉換器、數模轉換器，顯示屏為LCD1602液晶顯示屏，天平內橋式傳感器輸出信號經模數轉換器后送STC12C5A60S2單片機，溫度計和電導率計輸出信號經數模轉換器后送STC12C5A60S2單片機，STC12C5A60S2單片機輸出接LCD1602液晶顯示屏。

3.根據權利要求2所述用于過濾設備的三位一體化裝置，其特征在于，所述STC12C5A60S2單片機的數據傳送接口，通過RS485協議，將讀取的數據傳入上位機。

4.根據權利要求2所述用于過濾設備的三位一體化裝置，其特征在于，所述LCD1602的對比圖的調節引腳、LCD1602的背光正負電極引腳、STC12C5A60S2單片機供電引腳、模數轉換器供電引腳、數模轉換器供電引腳均接入5V電源及接地。

5.根據權利要求3或4所述用于過濾設備的三位一體化裝置的校準方法，其特征在于，所述溶液質量測試校準方法如下：HX711模數轉換器的供電電壓VAVDD＝VBG×(R1+R2)/R2，R1、R2分別為兩個分壓定值電阻，VBG為針對輸入橋式傳感器對應的基準電壓，計算可得HX711模數轉換器的供電電壓VAVDD，在供電電壓VAVDD下的傳感器最大輸出電壓是VAVDD×1mV，經過128倍放大后，最大電壓為VAVDD mV*128，經過HX711的24位轉換后，最大數值為VAVDD mV*128*(2^24)/VAVDD，由于最大量程為1kg＝1000g，該質量系數K為VAVDD mV*128*(2^24)/VAVDD×1000，質量的計算公式為m＝A/K，其中A為通過HX711獲得的數值，通過質量系數K調整保持天平的精度。

6.根據權利要求3或4所述用于過濾設備的三位一體化裝置的校準方法，其特征在于，所述溶液的電導率測試校準方法如下：校準電導率儀的2個系數，分別為最大電導率系數k_h及最小電導率系數k_l，將電導率電極放入電導率值為1413uS/cm的標準溶液中，記錄測得的電導率及溫度值，并帶入至如下公式當中，求最小電導率系數：

式中，T表示測得的標準溶液溫度；V_con表示電導率數據傳輸口輸出的電壓值；后將電導率電極放入電導率值為12.88mS/cm的標準溶液中，并將測量得到電壓值V_con和溫度T代入如下公式，求最大電導率系數：

當校準完畢后，將新的系數帶入至公式求得電導率電壓為：EC＝kc×1000×VEC×5000/1024/RES2/V_con，式中VEC為電導率計測得得模擬信號通過模數轉換后獲得的電壓；kc為電導率系數，當1000×VEC×5000/1024/RES2/Vcon大于2V時，使用kc＝k_h，小于2V時，使用kc＝k_l，RES2為HX711模數轉換器內部電阻。