当前位置:首页 > 基于霍尔流量计改进小型纯水机系统的设计

基于霍尔流量计改进小型纯水机系统的设计

[导读]在原有小型纯水机系统上增加霍尔流量传感器,采集纯水流量信号以及排放的膻水流量信号,通过改变废水比,实时统计出在不同变比下纯水流量与鹿水流量,并托到最优值。

目前市面上小型纯水机系统种类繁多﹐特别是目前小型纯水机系统大多以开环为设计思路,这种设计方案缺点是出水后的废水被大量的排放掉。此外,巨前的系统中废水比大多是固定的﹐这跟现场环境的变化导致的废水比效率改变不能匹配,因此,如何通过改变废水比来实现在不同情况下,系统仍然处于最好的出水状态,这是整个纯水机系统设计需要进一步考虑的。在当今日常生活中﹐流量计的使用范围.越发广泛。工程中使用的流量计有很多种,例如电磁流量计.涡轮流量计等1。这些流量计的优点是精度很高,但是这些流量计采用的是高速处理芯片,成本较高,这对于家庭用小型纯水机显然是不划算的。

改进系统设计方案
为解决废水排放的问题,本设计增加了废水闭环回路,如图Ⅰ所示,从RO反渗透膜分流出来的废水-路是经过三通作为冲洗系统的支路,另外路是经过流量计、可调节废水比进人自来水水管的三通,这样可以重复利用废水。自来水的最大进水压力为0.18 MPa,本设计选定的增压泵型号是三角洲EC-101-50:其进水压力是不大于0.2 MPa,工作压力是0.45 MPa,对于本设计来说基本符合要求。在本系统的纯水出水端和废水出水端各安置了一个霍尔流量传感器﹐用来实时记录当前的纯水和废水的流量比例。由于本设计RO反渗透膜最大的反渗透压是0.8MPa,所以在调节废水比时,要记录不同变比下的数据﹐然后做出曲线图,找出最优值﹐尽量选择一-个对反渗透膜较小的进水压力差。主要注意的是:如果膜元件的水通量过大,或回收率过高,盐分和胶体滞留在膜表面上的可能性就越大3。本设计选用的霍尔传感器频率与水流
量的关系为:
F=40 xQ(L/min)
其中;F为脉冲信号频率,单位:Fz;
Q为水流量,单位;L/min。
2控制电路设计
2.1电源电路
采用变国器将交流电220 V等压为24 v直流电。通过LM2575芯片将24V直流电压降为5V,通过IM117芯片将5V电压进一步降为3.3 v。其中5V直流电压供霍尔传感流量计驱动电压,3.3 V直流电压供控制主芯片MSP430F149,LCD1602等模块驱动。
2.2控制芯片MSP430F149和液品显示取控制电路控制芯片选用TI公司的MSP430F149,该E片最大的优点是功耗低,能够工作在不问的功耗模式下,能够满足长时间断电存储信息不流失。液品显示选用¥LF1602D显示屏,驱动电压是3.3V.功耗低,市面上常见,价格较低廉,能够同时显示32个宇符。
2.3其他模块设计
包括晶振和键盘的选定等。
3控制分析及设计
纯水和废水通过霍尔流量传感器分别产生脉冲信号﹐单片机分别接收。然后单片机分别计数。通过简单的函数运算,得到废水和纯水的流量。最后将这两个数据实时的传送到1602液晶显示屏上。

相关文章