專利名稱：硝酸斷流報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于化工設(shè)備的報警裝置，特別是一種硝酸斷流報警裝置，該報警裝置也可以作為檢測類似硝酸強腐蝕性的液體斷流報警器。
背景技術(shù)：
目前，硝酸等原料自反應(yīng)塔塔頂加入反應(yīng)塔后的情況需要操作人員經(jīng)常去塔頂現(xiàn)場查看和檢驗加料量，對此，存在著操作人員勞動強度以及危險性都較大的問題，而且工作效率也非常低。至今為止，在該行業(yè)中尚未有一種不必登上反應(yīng)塔塔頂卻可遠離及時發(fā)現(xiàn)硝酸原料加入反應(yīng)塔的情況的檢測裝置出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對背景技術(shù)中指出的問題，提供一種硝酸斷流報警裝置，使用該報警裝置，操作人員不必親自登上反應(yīng)塔塔頂就可查看和檢驗加料量。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案該硝酸斷流報警裝置包括鉑電極檢測器、信號放大檢測單元、中央處理器、時鐘單元、報警單元、滴酸指示單元、信號輸出單元、直流電源，信號輸出單元輸出高電平信號給鉑電極檢測器，鉑電極檢測器輸出檢測信號到信號放大檢測單元進行放大，信號放大檢測單元將放大后的檢測信號輸出到中央處理單元，中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號再輸出給信號輸出單元，同時中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號輸出至報警單元和滴酸指示單元，報警單元發(fā)出報警信號，滴酸指示單元顯示硝酸下滴信號，時鐘單元接到中央處理單元并為其提供時鐘信號，直流電源提供各單元的工作電源。
所述的中央處理單元包括一型號為AT89C2051集成芯片，該芯片共有20個腳，其中，腳20接電源正端，腳10接地，所述的時鐘單元包括晶振X1、電容C9、C10，時鐘單元接于集成芯片腳4、5之間；所述的鉑電極檢測器置于反應(yīng)塔塔頂，檢測器主要包括二根間隔設(shè)置的鉑絲電極，其中一根鉑絲電極與信號放大檢測器的輸入相接，另一根鉑絲電極與信號輸出單元的輸出相接；所述的信號放大檢測單元包括三極管TR2、電阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、電容C2、C7、C3，電阻R14與電阻R7相接的一端為輸入端，該輸入端與鉑電極的一端相接，三極管TR2的集電極為輸出端，該輸出端接中央處理單元的腳13；所述的信號輸出電路包括電阻R13、二極管D3、D4，電阻R13的兩端分別接鉑電極的另一端、集成芯片的腳9；所述的報警單元為一聲光報警器，包括揚聲器SPEAKER1、三極管TR1、發(fā)光二極管D5、電容C6、電阻R3、R5，發(fā)光二極管D5的正極通過電阻R5接電源正端，負極接集成芯片的腳8，揚聲器SPEAKER1接于三極管TR1的集電極與電源正端之間，三極管TR1的基極通過電阻R3接集成芯片的腳2；所述的滴酸指示單元包括電阻R11、發(fā)光二極管D1，該單元接于電源正端與集成芯片的腳8之間；直流電源分別接到上述各單元，為其提供電源。
該報警裝置還包括復(fù)位單元、消音單元、電源指示單元，所述的復(fù)位單元包括電阻R1、R6、開關(guān)S1、電容C1，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳1；所述的消音單元包括電阻R12、C12、開關(guān)S2，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳19；所述的電源指示單元包括電阻R10、發(fā)光二極D2、電容C4、C5，該單元接于電源正端與地之間。
由于本實用新型采用了上述的技術(shù)方案，該硝酸斷流報警裝置中，包括鉑電極檢測器、信號放大檢測單元、中央處理器、時鐘單元、報警單元、滴酸指示單元、信號輸出單元、直流電源，其中，信號輸出單元輸出高電平信號給鉑電極檢測器，鉑電極檢測器輸出檢測信號到信號放大檢測單元進行放大，信號放大檢測單元將放大后的檢測信號輸出到中央處理單元，中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號再輸出給信號輸出單元，同時中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號輸出至報警單元和滴酸指示單元，報警單元發(fā)出報警信號，滴酸指示單元顯示硝酸下滴信號，時鐘單元接到中央處理單元并為其提供時鐘信號，直流電源提供各單元的工作電源。在使用時，只要將鉑電極檢測器安裝于反應(yīng)塔塔頂，而其余各單元裝集中于一控制室中，當(dāng)需要查看和檢驗硝酸的加料量時，無需操作人員登上塔頂，只要在控制室中即可完成任務(wù)，大大降低操作人員勞動強度和危險性、提高了工作效率。


圖1為本實用新型硝酸斷流報警裝置方框示意圖。
圖2為硝酸斷流報警裝置電路原理示意圖。
圖3為本實新型的中央處理單元中固化的工作程序流程示意圖。
圖4為本實用新型硝酸斷流報警裝置使用現(xiàn)場示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型的硝酸斷流報警裝置包括鉑電極檢測器、信號放大檢測單元、中央處理器、時鐘單元、報警單元、滴酸指示單元、信號輸出單元、直流電源。其中，信號輸出單元輸出高電平信號給鉑電極檢測器，鉑電極檢測器輸出檢測信號到信號放大檢測單元進行放大，信號放大檢測單元將放大后的檢測信號輸出到中央處理單元，中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號再輸出給信號輸出單元，同時中央處理單元將經(jīng)過處理后輸出信號輸出至報警單元和滴酸指示單元，報警單元發(fā)出報警信號，滴酸指示單元顯示硝酸下滴信號，時鐘單元接到中央處理單元并為其提供時鐘信號，直流電源提供各單元的工作電源。
該報警裝置還包括復(fù)位單元、消音單元、電源指示單元。
請再結(jié)合圖2所示，所述的中央處理單元包括一型號為AT89C2051集成芯片，該芯片共有20個腳，其中，腳20接電源正端，腳10接地，所述的時鐘單元包括晶振X1、電容C9、C10，時鐘單元接于集成芯片腳4、5之間；所述的鉑電極檢測器置于反應(yīng)塔塔頂，檢測器主要包括二根間隔設(shè)置的鉑絲電極，其中一根鉑絲電極與信號放大檢測器的輸入相接，另一根鉑絲電極與信號輸出單元的輸出相接，該檢測器的具體結(jié)構(gòu)在另一篇專利申請中，在本實用新型中，其結(jié)構(gòu)不作為保護的內(nèi)容。
所述的信號放大檢測單元主要包括三極管TR2、電阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、電容C2、C7、C3，電阻R14與電阻R7相接的一端為輸入端，該輸入端與鉑電極的一端相接，三極管TR2的集電極為輸出端，該輸出端接中央處理單元的腳13；所述的信號輸出電路包括電阻R13、二極管D3、D4，電阻R13的兩端分別接鉑電極的另一端、集成芯片的腳9；所述的報警單元為一聲光報警器，包括揚聲器SPEAKER1、三極管TR1、發(fā)光二極管D5、電容C6、電阻R3、R5，發(fā)光二極管D5的正極通過電阻R5接電源正端，負極接集成芯片的腳8，揚聲器SPEAKER1接于三極管TR1的集電極與電源正端之間，三極管TR1的基極通過電阻R3接集成芯片的腳2；所述的滴酸指示單元包括電阻R11、發(fā)光二極管D1，該單元接于電源正端與集成芯片的腳8之間；直流電源分別接到上述各單元，為其提供電壓。
所述的復(fù)位單元包括電阻R1、R6、開關(guān)S1、電容C1，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳1；所述的消音單元包括電阻R12、C12、開關(guān)S2，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳19；所述的電源指示單元包括電阻R10、發(fā)光二極D2、電容C4、C5，該單元接于電源正端與地之間。
本實用新型的鉑電極檢測器的結(jié)構(gòu)主要是在封閉的玻璃球泡內(nèi)插有兩根鉑絲，平時鉑絲之間有一很小的氣隙，互不導(dǎo)通，當(dāng)頂部有酸液滴下經(jīng)過氣隙的瞬間，酸液同時碰到兩根鉑絲，使鉑絲接通，酸液通過氣隙后，鉑絲之間沒有了導(dǎo)體，又互不導(dǎo)通了，本裝置通過檢測兩根鉑絲之間的通斷情況，來判斷硝酸進料情況是否正常。
本實用新型的報警裝置工作原理說明如下中央處理單元通過信號輸出單元將信號輸出到位于反應(yīng)塔塔頂?shù)你K電極檢測器，反饋回的信號經(jīng)信號放大檢測部分送入中央處理單元。中央處理單元將信號實時反映在滴酸指示單元上，每檢測到一滴硝酸指示燈閃一下。當(dāng)有異常發(fā)生時，聲光報警單元發(fā)出聲光報警，操作人員接警后，可按下S2消音。時鐘單元提供時鐘脈沖，復(fù)位單元可對中央處理單元復(fù)位。
當(dāng)中央處理單元集成芯片腳9發(fā)出高電平時，信號經(jīng)過電阻R13送入鉑絲檢測器的一根鉑絲，當(dāng)兩鉑絲之間沒有硝酸液存在時，放大檢測電路沒有收到信號，三極管TR2不導(dǎo)通，輸出高電平給中央處理單元集成芯片的腳13，經(jīng)過腳8輸出高電平，使滴酸指示燈滅。如果這樣的情況持續(xù)的時間超過預(yù)設(shè)值后，中央處理單元的腳3和腳2同時發(fā)出脈沖信號，發(fā)出聲光報警。操作人員覺察后，可按下消音單元按鈕消去報警聲(報警燈依然閃動)。
當(dāng)有酸液滴下經(jīng)過鉑絲時，酸液在一瞬間同時搭住兩鉑絲，中央處理單元的腳9發(fā)出的高電平信號可傳送到另一鉑絲上，送入三極管TR2的基極，三極管TR2導(dǎo)通輸出低電平給中央處理單元的腳13，中央處理單元波形比較無誤后關(guān)閉聲光報警，同時中央處理單元腳8輸出低電平，使滴酸指示燈亮。
請再參閱圖3所示，中央處理單元中固化有本實用新型報警裝置的工作流程，中央處理單元在上電復(fù)位后，進行初始化工作中央處理單元的腳13檢測來自信號放大檢測單元的電平信號，若是低電平信號，表明三極管TR2導(dǎo)通，有硝酸液滴下，中央處理單元腳2輸出低電平信號，三極管TR1截止，中央處理單元腳3輸出高電平信號，聲光報警單元不工作，中央處理單元腳8輸出低電平，使滴酸指示單元的發(fā)光二極管D1發(fā)光。若中央處理單元的腳13檢測來自信號放大檢測單元的電平信號是高電平信號，表明三極管TR2截止，無硝酸液滴下，中央處理單元腳8輸出高電平，使滴酸指示指示單元的發(fā)光二極管D1燈滅。中央處理單元的內(nèi)部定時器啟動，如果這樣的情況持續(xù)的時間超過預(yù)設(shè)值后，中央處理單元的腳3和腳2同時發(fā)出脈沖信號，發(fā)出聲光報警。
最后請參閱圖4所示，本實用新型的報警裝置在實際使用時，將鉑電極檢測器安裝于所要監(jiān)控的反應(yīng)塔塔頂上，而把其余各單元集中于一臺裝置中，然后將它置于一位于地面的控制室內(nèi)，用二根雙絞線將鉑電極檢測器與地面的裝置連接起來，圖中1表示反應(yīng)塔，2表示鉑電極檢測器，3表示雙絞線，4表示控制室，5表示報警裝置。
本實用新型的報警裝置主要參數(shù)為檢測距離25米鉑電極檢測器電極電流10uA
權(quán)利要求1.一種硝酸斷流報警裝置，其特征在于該裝置包括鉑電極檢測器、信號放大檢測單元、中央處理器、時鐘單元、報警單元、滴酸指示單元、信號輸出單元、直流電源，信號輸出單元輸出高電平信號給鉑電極檢測器，鉑電極檢測器輸出檢測信號到信號放大檢測單元進行放大，信號放大檢測單元將放大后的檢測信號輸出到中央處理單元，中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號再輸出給信號輸出單元，同時中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號輸出至報警單元和滴酸指示單元，報警單元發(fā)出報警信號，滴酸指示單元顯示硝酸下滴信號，時鐘單元接到中央處理單元并為其提供時鐘信號，直流電源提供各單元的工作電源。
2.如權(quán)利要求1所述的硝酸斷流報警裝置，其特征在于所述的中央處理單元包括一型號為AT89C2051集成芯片，該芯片共有20個腳，其中，腳20接電源正端，腳10接地，所述的時鐘單元包括晶振X1、電容C9、C10，時鐘單元接于集成芯片腳4、5之間；所述的鉑電極檢測器置于反應(yīng)塔塔頂，檢測器主要包括二根間隔設(shè)置的鉑絲電極，其中一根鉑絲電極與信號放大檢測器的輸入相接，另一根鉑絲電極與信號輸出單元的輸出相接；所述的信號放大檢測單元包括三極管TR2、電阻R9、R7、R14、R8、R2、R4、電容C2、C7、C3，電阻R14與電阻R7相接的一端為輸入端，該輸入端與鉑電極的一端相接，三極管TR2的集電極為輸出端，該輸出端接中央處理單元的腳13；所述的信號輸出電路包括電阻R13、二極管D3、D4，電阻R13的兩端分別接鉑電極的另一端、集成芯片的腳9；所述的報警單元為一聲光報警器，包括揚聲器SPEAKER1、三極管TR1、發(fā)光二極管D5、電容C6、電阻R3、R5，發(fā)光二極管D5的正極通過電阻R5接電源正端，負極接集成芯片的腳8，揚聲器SPEAKER1接于三極管TR1的集電極與電源正端之間，三極管TR1的基極通過電阻R3接集成芯片的腳2；所述的滴酸指示單元包括電阻R11、發(fā)光二極管D1，該單元接于電源正端與集成芯片的腳8之間；直流電源分別接到上述各單元，為其提供電源。
3.如權(quán)利要求1或2所述的的硝酸斷流報警裝置，其特征在于該報警裝置還包括復(fù)位單元、消音單元、電源指示單元，所述的復(fù)位單元包括電阻R1、R6、開關(guān)S1、電容C1，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳1；所述的消音單元包括電阻R12、C12、開關(guān)S2，該單元的輸出接到中央處理單元集成芯片的腳19；所述的電源指示單元包括電阻R10、發(fā)光二極D2、電容C4、C5，該單元接于電源正端與地之間。
專利摘要本實用新型公開一種硝酸斷流報警裝置，包括鉑電極檢測器、信號放大檢測單元、中央處理器、時鐘單元、報警單元、滴酸指示單元、信號輸出單元、直流電源，信號輸出單元輸出高電平信號給鉑電極檢測器，鉑電極檢測器輸出檢測信號到信號放大檢測單元進行放大，信號放大檢測單元將放大后的檢測信號輸出到中央處理單元，中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號再輸出給信號輸出單元，同時中央處理單元將經(jīng)過處理后的信號輸出至報警單元和滴酸指示單元，報警單元發(fā)出報警信號，滴酸指示單元顯示硝酸下滴信號，時鐘單元接到中央處理單元并為其提供時鐘信號，直流電源提供各單元的工作電源。本實用新型報警裝置大大降低操作人員勞動強度和危險性、提高了工作效率。
文檔編號G08B21/18GK2581989SQ0226089
公開日2003年10月22日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者張曉寅, 劉大平 申請人:上海化工研究院