一种基于超声波的污泥浓度监控系统

摘要

本发明公开了一种基于超声波的污泥浓度监控系统，包含污泥浓度检测装置和与其连接的监控中心；所述污泥浓度检测装置包含依次连接的超声波传感器、功率放大电路、超声波换能器、模数转换单元、微控制器模块，以及与微控制器模块连接的数据存储单元、显示单元、报警单元和通讯单元；所述超声波传感器包含超声波发射电路和超声波接收电路，所述微控制器模块包含计算单元、参数对比单元、控制单元，所述超声波发射电路包含依次连接的振荡器、恒流发射电路和超声波发射探头，所述超声波接收电路包含依次连接的超声波接收头、放大电路和整形电路,其能够精确地对污泥浓度进行监控。

主权项

一种基于超声波的污泥浓度监控系统，其特征在于：包含污泥浓度检测装置和与其连接的监控中心；所述污泥浓度检测装置包含依次连接的超声波传感器、功率放大电路、超声波换能器、模数转换单元、微控制器模块，以及与微控制器模块连接的数据存储单元、显示单元、报警单元和通讯单元；所述超声波传感器包含超声波发射电路和超声波接收电路，所述微控制器模块包含计算单元、参数对比单元、控制单元，所述超声波发射电路包含依次连接的振荡器、恒流发射电路和超声波发射探头，所述超声波接收电路包含依次连接的超声波接收头、放大电路和整形电路；超声波发射电路，用于产生超声波脉冲串；功率放大电路，用于对超声波脉冲串进行滤波和放大；超声波换能器，用于将放大后的超声波脉冲串转换成电信号；超声波接收电路，用于对超声波换能器产生的电信号进行对数放大；模数转换单元，用于将对放大后的模拟电信号转化成数字电信号；计算单元，用于根据收到的数字电信号，采用ax=(lnE0‑lnEx)/L计算出悬浊粒子衰减率，经过标定浓度与电压衰减曲线进而得出污泥浓度；其中，ax为悬浮粒子衰减率，E0为初始接收电压，Ex为接收电压，L为超声波发射电路和超声波接收电路之间的距离；参数对比单元，用于将计算单元计算出的污泥浓度与设定值进行对比，若污泥浓度超过设定值，则发送信号至控制单元；    控制单元，用于根据接收到的参数对比单元发送的信号控制报警单元发出警报，同时将污泥浓度通过通讯单元发送至监控中心；显示单元，用于实时显示微控制器模块计算出的污泥浓度；数据存储单元，用于实时存储计算单元计算出的污泥浓度。