一种锅炉水质在线检测电路的制作方法

本技术涉及水质检测领域，具体是一种锅炉水质在线检测电路。

背景技术：

1、在实际生产生活的过程中，工业锅炉的应用越来越广泛，但它是一种高能耗、高污染的特种承压设备。锅炉水质的好坏，将很大的影响着其安全稳定的运行和能源的消耗。优良的水质是锅炉安全运行的重要保障，水质不达标就容易使锅炉的一些主要的受压元件发生变形、穿孔、减薄，从而在锅炉的运行中埋下了事故隐患。因此，只有全面做好锅炉的日常检验，才能确保工业锅炉生产的稳定安全。

2、在锅炉的日常检验中，锅炉水质检测是至关重要的一环。现阶段，锅炉水质检测大多采用人工采集并检测，锅炉内高温有害气体的工作环境，对工作人员的人身安全造成巨大威胁。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种锅炉水质在线检测电路，包括tds探头、高精密tds信号放大电路、低通滤波电路、主放大电路和低压差线性稳压电路；

2、所述tds探头浸入锅炉水中，生成电极信号序列，包括第一电极信号和第二电极信号；

3、所述tds探头的第一输出端与高精密tds信号放大电路的输入端电气连接，将第一电极信号传输至高精密tds信号放大电路；

4、所述tds探头的第二输出端与低压差线性稳压电路电气连接，将第二电极信号传输至低压差线性稳压电路；

5、所述高精密tds信号放大电路的输出端与低通滤波电路的输入端电气连接，将第一电极信号传输至低通滤波电路；

6、所述低通滤波电路的输出端与主放大电路的输入端电气连接，将第一电极信号传输至主放大电路；

7、所述主放大电路的输出端与低压差线性稳压电路的输入端电气连接，将第一电极信号传输至低压差线性稳压电路；

8、所述低压差线性稳压电路向外输出电极信号序列。

9、进一步，所述tds探头包括工作电极和参考电极；

10、所述工作电极生成第一电极信号；

11、所述参考电极生成第二电极信号。

12、进一步，所述高精密tds信号放大电路的电路拓扑如下所示：

13、记高精密tds信号放大电路的输入端和输出端分别为int1、out1；

14、所述高精密tds信号放大电路的输入端int1与tds探头电气连接；

15、所述输入端int1串联电容c1后接地；

16、所述输入端int1串联电容c2后接地；

17、所述输入端int1串联电容c3后接地；

18、所述输入端int1串联电容c4后接地；

19、所述输入端int1连接运算放大器u1a的3号端子和运算放大器u1b的5号端子；

20、所述运算放大器u1a的2号端子串联电阻r4后连接运算放大器u1b的6号端子；

21、所述运算放大器u1a的1号端子串联电阻r3、电阻r4、电阻r5后连接运算放大器u1a的7号端子；

22、所述运算放大器u1a的1号端子串联电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7后接地；

23、所述运算放大器u1a的1号端子串联电阻r1、电阻r2后连接输出端out1a；

24、所述运算放大器u1a的1号端子串联电阻r1后连接运算放大器u2a的2号端子；

25、所述运算放大器u1b的7号端子串联电阻r6、电阻r7后接地；

26、所述运算放大器u2a的3号端子串联电阻r7后接地；

27、所述运算放大器u2a的1号端子作为输出端out1a。

28、进一步，所述电容c1、电容c2、电容c3、电容c4为滤波电容。

29、进一步，所述运算放大器u1a和运算放大器u1b为对称的同相放大器；

30、所述运算放大器u2a为差动放大器。

31、进一步，所述低通滤波电路的电路拓扑如下所示：

32、电阻r10的一端作为低通滤波电路的输入端，与高精密tds信号放大电路的输出端out1连接；

33、所述电阻r10的另一端串联电容c6后连接低通滤波电路的输出端out2；

34、所述电阻r10的另一端依次连接电阻r11、电容c5后接地；

35、所述电阻r10的另一端连接电阻r11后连接运算放大器u2b的5号端子；

36、所述运算放大器u2b的7号端子作为输出端out2；

37、所述运算放大器u2b的6号端子串联电阻r9后接地；

38、所述运算放大器u2b的6号端子串联电阻r8、电容c6后连接电阻r10的另一端。

39、进一步，所述主放大电路的电路拓扑如下所示：

40、电阻r12的一端作为主放大电路的输入端，与低通滤波电路的输出端out2连接；

41、所述电阻r12的另一端串联电阻r13后连接运算放大器u3a的1号端子；

42、所述电阻r12的另一端连接运算放大器u3a的2号端子；

43、所述运算放大器u3a的3号端子串联电阻r14后接地；

44、所述运算放大器u3a的1号端子作为主放大电路的输出端out3。

45、进一步，所述运算放大器u3a为反相输入的负反馈放大器。

46、进一步，所述主放大电路输出第一电极信号的电压范围为0～5v。

47、进一步，所述低压差线性稳压电路的电路拓扑如下所示：

48、以稳压芯片7号端子作为低压差线性稳压电路的输入端，与主放大电路输出端out3连接；

49、所述稳压芯片7号端子串联电容c7后接地；

50、所述稳压芯片7号端子int4串联电阻r16；

51、所述稳压芯片6号端子串联电容c8后连接稳压芯片8号端子；

52、所述稳压芯片9号端子串联电容c7后接地；

53、所述稳压芯片10号端子串联电阻r17和电容c10后接地；

54、所述稳压芯片1号端子串联电阻r15后接地；

55、所述稳压芯片2号端子接地；

56、所述稳压芯片3号端子串联电容c9后连接稳压芯片4号端子；

57、所述稳压芯片5号端子串联电容c10后接地。

58、所述稳压芯片5号端子与tds探头的第二输出端电气连接。

59、本实用新型的技术效果是毋庸置疑的，本实用新型提供一种基于锅炉水质的在线检测电路，该电路对高温工业锅炉的水质进行检测，为锅炉系统的维护保养提供参考，提高锅炉系统的安全性，使锅炉系统可以正常运行。

技术特征：

1.一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于：包括tds探头、高精密tds信号放大电路、低通滤波电路、主放大电路和低压差线性稳压电路；

2.根据权利要求1所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于：所述tds探头包括工作电极和参考电极；

3.根据权利要求1所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述高精密tds信号放大电路的电路拓扑如下所示：

4.根据权利要求3所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述电容c1、电容c2、电容c3、电容c4为滤波电容。

5.根据权利要求3所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述运算放大器u1a和运算放大器u1b为对称的同相放大器；

6.根据权利要求1所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述低通滤波电路的电路拓扑如下所示：

7.根据权利要求1所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述主放大电路的电路拓扑如下所示：

8.根据权利要求7所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述运算放大器u3a为反相输入的负反馈放大器。

9.根据权利要求7所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述主放大电路输出第一电极信号的电压范围为0～5v。

10.根据权利要求1所述的一种锅炉水质在线检测电路，其特征在于，所述低压差线性稳压电路的电路拓扑如下所示：

技术总结
本技术公开一种锅炉水质在线检测电路，包括TDS探头、高精密TDS信号放大电路、低通滤波电路、主放大电路和低压差线性稳压电路；TDS探头浸入锅炉水中，生成电极信号序列；TDS探头的第一输出端与高精密TDS信号放大电路的输入端电气连接，第二输出端与低压差线性稳压电路电气连接；高精密TDS信号放大电路的输出端与低通滤波电路的输入端电气连接；低通滤波电路的输出端与主放大电路的输入端电气连接；主放大电路的输出端与低压差线性稳压电路的输入端电气连接；低压差线性稳压电路向外输出电极信号序列。本技术对高温工业锅炉的水质进行检测，为锅炉系统的维护保养提供参考，提高锅炉系统的安全性，使锅炉系统可以正常运行。

技术研发人员：郭小成
受保护的技术使用者：河南省锅炉压力容器检验技术科学研究院
技术研发日：20240123
技术公布日：2024/9/23