CN113849008B - pH值控制*** - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种pH值控制***，所述***包括：检测模块，用于对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号；试剂供应模块，用于提供调节试剂；调节模块，连接于所述检测模块及所述试剂供应模块，用于：根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号；利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂，以对所述待调节溶液的pH值进行调节。本公开实施例可以实现对待检测溶液的pH值的实时准确检测，在目标调节信号有效期间对所述待调节溶液的pH值进行准确、高效调节，可以避免在调节过程中物料的浪费。

Description

pH值控制***

技术领域

本公开涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种pH值控制***。

背景技术

反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能，反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等领域，是用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，在染料制备过程中，需对染料原料混合的pH值状况进行采样检测，并对pH值进行调整，以提高染料的色牢度。

然而，相关技术在检测到pH值偏离正常范围时，对pH值的调节存在准确度低、效率低的问题。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种pH值控制***，所述***包括：

检测模块，用于对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号；

试剂供应模块，用于提供调节试剂；

调节模块，连接于所述检测模块及所述试剂供应模块，用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号；

利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂，以对所述待调节溶液的pH值进行调节。

在一种可能的实施方式中，所述延时信号的时长用于确定所述目标调节信号的时长，所述延时信号的时长与所述差值正相关。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块还用于：周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块还用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系产生延时信号；

根据所述检测电压信号与预设电压信号的差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号；

利用所述调整后的延时信号产生所述目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块包括比较电路、延时电路、减法电路、调时电路、触发电路，其中，

所述比较电路，连接于所述检测模块，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行比较，得到比较结果信号，所述比较结果信号包括所述大小关系；

所述延时电路，连接于所述比较电路，用于响应于所述比较结果信号产生延时信号；

所述减法电路，连接于所述检测模块，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行减法运算，得到所述差值；

所述调时电路，连接于所述减法电路及所述延时电路，用于根据所述差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号；

所述触发电路，连接于所述延时电路，用于根据所述调整后的延时信号输出所述目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述比较电路包括比较器，所述比较器的第一输入端用于输入所述检测电压信号，所述比较器的第二端用于输入所述预设电压信号，所述比较器的输出端用于输出所述比较结果信号；

在一种可能的实施方式中，所述延时电路包括延时电容、延时电阻及延时单元，所述延时电阻的第一端连接于所述延时电容的第一端及所述延时单元的延时参数设置端，所述延时电容的第二端接地；

在一种可能的实施方式中，所述减法电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一输入电阻、第二输入电阻、第三输入电阻及第四输入电阻，所述第一输入电阻的第一端接地，所述第一输入电阻的第二端及所述第一反馈电阻的第一端连接于所述第一运算放大器的反向输入端，所述第二输入电阻的第一端用于输入所述检测电压信号，所述第二输入电阻的第二端连接于所述第一运算放大器的正向输入端，所述第一反馈电阻的第二端连接于第一运算放大器的输入端及所述第三输入电阻的第一端，所述第三输入电阻的第二端及所述第二反馈电阻的第一端连接于所述第二运算放大器的反向输入端，所述第二反馈电阻的第二端连接于所述第二运算放大器的输出端，所述第四输入电阻的第一端用于输入所述预设电压信号，所述第二运算放大器的输出端用于输出所述差值；

在一种可能的实施方式中，所述调时电路包括电热丝及温敏电阻，所述温敏电阻的第一端连接于所述延时电阻的第二端，所述温敏电阻的第二端用于接收电源电压，所述电热丝的第一端用于接收所述差值，所述电热丝的第二端接地；

在一种可能的实施方式中，所述触发电路包括触发晶体管，所述触发晶体管的控制端连接于所述延时单元的输出端，用于接收调整后的延时信号，所述触发晶体管的第一端用于输出所述目标调节信号，所述触发晶体管的第二端接地。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块还用于：周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块包括：

定时电路，用于输出具有预设峰值的脉冲信号，所述脉冲信号的周期为设定周期；

判断电路，连接于所述定时电路、所述比较电路及所述延时电路，用于在所述脉冲信号的上升沿或下降沿将所述比较结果信号传输到所述延时电路，以使得所述延时电路根据所述设定周期输出延时信号触发所述触发电路产生目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述定时电路包括定时单元、第一定时电阻、第二定时电阻、第一可调电阻、第一定时电容、第二定时电容，所述第一可调电阻的第一端、所述定时单元的电源端用于接收电源电压，所述第一可调电阻的电阻调整端、所述第一可调电阻的第二端连接于所述第一定时电阻的第一端，所述第一定时电阻的第二端连接于所述第二定时电阻的第一端及所述定时单元，所述第二定时电阻的第二端连接于所述第一定时电容的第一端及所述定时单元，所述第一定时电容的第二端、所述第二定时电容的第一端及所述定时单元的接地端接地，所述第二定时电容的第二端连接于所述定时单元；

在一种可能的实施方式中，所述判断电路包括D触发器，所述D触发器的时钟输入端连接于所述定时单元的输出端，所述D触发器响应于所述定时单元的输出端输出的脉冲信号的上升沿或下降沿输出所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系，以触发所述调节模块根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述检测模块包括检测电路，所述检测电路包括pH值传感器及放大电路，

所述pH值传感器的探头用于与所述待调节溶液接触以对待调节溶液的pH值进行检测，所述pH值传感器的输出端连接于所述放大电路的输入端，用于输出初始电压信号；

所述放大电路用于对所述初始电压信号进行放大，输出所述检测电压信号。

在一种可能的实施方式中，所述***还包括：

基准电路，所述基准电路包括第一基准电阻、第二基准电阻，所述第一基准电阻的第一端用于接收电源电压，所述第一基准电阻的第二端连接于所述第二基准电阻的第一端，用于产生所述预设电压信号，所述第二基准电阻的第二端接地。

在一种可能的实施方式中，所述试剂供应模块包括一个或多个储存空间，各个储存空间用于存储pH值不同的pH调节试剂，各个储存空间均设置有电磁阀，所述调节模块还用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系确定目标pH调节试剂；

利用所述目标调节信号控制与所述目标pH调节试剂对应的电磁阀导通，以使得所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂。

在一种可能的实施方式中，所述电磁阀的导通时间根据所述目标调节信号的时长确定。

本公开实施例提出一种pH值控制***，所述利用检测模块对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号，可以实现对待检测溶液的pH值的实时准确检测，所述***利用试剂供应模块提供调节试剂；所述***利用调节模块根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂，可以在目标调节信号有效期间对所述待调节溶液的pH值进行准确、高效调节，可以避免在调节过程中物料的浪费。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的框图。

图2示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的框图。

图3示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

图4示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

图5示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

相关技术方案对反应釜搅拌制备过程中pH值的监测和调节时，虽然可以利用pH电极测量立式反应釜内溶液的pH值，并实现自动加碱和停止加碱的操作，然而相关技术无法实时、快速、准确地对溶液pH值进行调节，影响了pH值的精度，容易造成碱液等物料浪费。

本公开实施例提出一种pH值控制***，所述利用检测模块对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号，可以实现对待检测溶液的pH值的实时准确检测，所述***利用试剂供应模块提供调节试剂；所述***利用调节模块根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂，可以在目标调节信号有效期间对所述待调节溶液的pH值进行准确、高效调节，可以避免在调节过程中物料的浪费。

请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的框图。

如图1所示，所述***包括：

检测模块10，用于对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号；

试剂供应模块20，用于提供调节试剂；

调节模块30，连接于所述检测模块10及所述试剂供应模块20，用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号；

利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块20向所述待调节溶液添加pH调节试剂，以对所述待调节溶液的pH值进行调节。

本公开实施例的检测模块10、试剂供应模块20、调节模块30均可以包括多种实现方式，本公开实施例对此不做限制，下面对各个模块的可能实现方式进行示例性介绍。

请参阅图2，图2示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的框图。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述检测模块10可以包括检测电路1，调节模块30可以包括基准电路2、比较电路3、延时电路4、触发电路5、定时电路6、判断电路7、减法电路8、调时电路9的至少一个，所述试剂供应模块20可以包括电磁阀门。应该说明的是，本公开实施例虽然以图2的各个电路为例对pH值控制***的各个模块进行了示例性介绍，但本公开实施例不限于此，本公开实施例对pH值控制***的各个模块的实现方式不做限定，本领域技术人员还可以采用其他方式实现。

请参阅图3，图3示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

在一个示例中，如图3所示，所述检测电路1可以包括pH值传感器11及放大电路12。

示例性的，所述pH值传感器11可以包括探头，所述pH值传感器11的探头用于与所述待调节溶液接触以对待调节溶液的pH值进行检测，所述pH值传感器11的输出端连接于所述放大电路12的输入端，用于输出初始电压信号。

示例性的，所述放大电路12可以用于对所述初始电压信号进行放大，输出所述检测电压信号，如图3所示，放大电路12可以包括放大晶体管Q1、电阻R11、电阻R12，其中电阻R11可以作为偏置电阻串联在放大晶体管Q1的控制端及第一端，示例性的放大晶体管可以为三极管，在这种情况下，放大晶体管Q1的第一端为集电极；当然，放大晶体管也可以为晶体管，在此不做限定。下面将以放大晶体管Q1为三极管进行示例性介绍。如图3所示，放大晶体管Q1的集电极可以通过电阻R12接收电源电压VCC，放大晶体管Q1的控制端(基极)通过电容连接到pH值传感器11的一输出端，放大晶体管Q1的射极、pH值传感器11的接地端接地。以上对放大电路12的介绍是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限定，在其他的实施方式中，放大电路12还可以包括其他的实现方式，例如可以通过多个晶体管进行组合以实现放大，也可以利用封装好的集成电路实现放大，放大电路12能对pH值监测探头采集的信号进行放大，减小信号传递过程中的损耗，而提高信号处理的精度。

应该说明的是，本公开实施例虽然以监测电路包括pH值传感器11及放大电路12进行了示例性介绍，但是本公开实施例不限于此，在其他的实施方式中，所述检测模块10还可以包括其他的信号处理电路如滤波电路等，pH值传感器的种类可以包括多种。通过所述检测电路1，本公开实施例可以实现对待调节溶液的pH值的实时、准确、高效检测，并转换为电压信号进行后续处理。

在一种可能的实施方式中，所述试剂供应模块20包括一个或多个储存空间，各个储存空间用于存储pH值不同的pH调节试剂，各个储存空间均设置有电磁阀，示例性的，储存空间可以为溶液存储罐，各个储存空间中可以包括酸液、碱液，酸液、碱液的浓度(酸碱度)可以根据需要设置，溶液存储罐可以包括试剂流通通道(如输液管)、泵等，电磁阀设置在输液管的出口出或其他位置，当电磁阀打开(导通)时，溶液存储罐中的试剂可以被泵作用通过输液管添加到待调节溶液中。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块30还可以用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系确定目标pH调节试剂；

利用所述目标调节信号控制与所述目标pH调节试剂对应的电磁阀导通，以使得所述试剂供应模块20向所述待调节溶液添加pH调节试剂。

在一个示例中，预设电压信号可以与pH值阈值或pH值范围对应，预设电压信号可以包括多个，也可以为一个，通过将检测电压信号与预设电压信号进行对比，可以确定当前待调节溶液的pH值是否需要调节，例如，若待调节溶液的pH值小于目标值，可以确定待调节溶液的pH值需要提高，可以选择碱性试剂作为目标pH值调节试剂；若待调节溶液的pH值大于目标值，可以确定待调节溶液的pH值需要降低，可以选择酸性试剂作为目标pH值调节试剂，本公开实施例的酸性试剂、碱性试剂的酸碱度可以是预先设置的，当然，本公开实施例可以设置多种浓度不同的酸性试剂、碱性试剂，可以根据待调节溶液的pH值与目标pH值的偏差(检测电压信号与预设电压信号的差值)选择合适浓度的pH调节试剂进行调节。当然，在一些环境下，也可能进设置一个储存空间，仅提供酸性试剂或碱性试剂，例如，一些场景下，需要保持pH值为中性，但是溶液的pH值会随着空气中二氧化碳等气体的进入变成酸性，在此情况下，只需设置一种碱性试剂，且当检测模块检测到待调节溶液的pH值小于预设pH值时，生成目标调节信号控制与所述目标pH调节试剂对应的电磁阀导通，以使得所述试剂供应模块20向所述待调节溶液添加pH调节试剂，即在该种情况下，不需确定pH调节试剂，通过以上设置，本公开实施例可以对多种场景下的待调节溶液的pH值进行适应性调节，具有较高的灵活性、适应性。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述***还可以包括：

基准电路2，用于提供所述预设电压信号。

在一个示例中，如图3所示，所述基准电路2可以包括第一基准电阻R31、第二基准电阻R32，所述第一基准电阻R31的第一端用于接收电源电压VCC，所述第一基准电阻R31的第二端连接于所述第二基准电阻R32的第一端，用于产生所述预设电压信号，所述第二基准电阻R32的第二端接地。本公开实施例通过配置第一基准电阻R31、第二基准电阻R32的阻值，可以得到准确的预设电压信号，本方式实现简单，成本较低，易于推广利用。当然，以上对基准电路2的介绍是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限定，在其他的实施方式中，用于得到预设电压信号的分压电阻网络还可以有其他的实现方式，当然，也可以直接利用电压产生模块产生需要的预设电压信号，如利用AC/DC模块、DC/DC模块等实现。

下面对调节模块30的可能实现方式进行示例性介绍。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块30还可以用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系产生延时信号；

根据所述检测电压信号与预设电压信号的差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号；

利用所述调整后的延时信号产生所述目标调节信号。

本公开实施例根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系产生延时信号，根据所述检测电压信号与预设电压信号的差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号，利用所述调整后的延时信号可以产生所述目标调节信号，以实现根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，从而对待调节溶液的pH值的准确、高效调节。

当然，以上对根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号的实现方式的介绍示例性的，不应视为是对本公开的限定，本公开实施例也可以通过提前设置的映射关系得到目标调节信号，所述映射关系可以为所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值与目标调节信号的对应关系，通过所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值与所述映射关系，可以快速得到目标调节信号，例如，调节模块30可以通过处理组件实现，处理组件包括但不限于单独的处理器，或者分立元器件，或者处理器与分立元器件的组合。所述处理器可以包括电子设备中具有执行指令功能的控制器，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令，以根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，示例性的，处理组件可以从存储模块中获取映射关系，并通过所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值与所述映射关系快速得到目标调节信号。

在一个示例中，存储模块可以包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、可编程只读存储器(PROM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。

当然，本公开实施例还可以利用专用硬件电路实现根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系产生延时信号，根据所述检测电压信号与预设电压信号的差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号，利用所述调整后的延时信号可以产生所述目标调节信号，下面进行示例性介绍。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述调节模块30可以包括比较电路3、延时电路4、减法电路8、调时电路9、触发电路5。

在一个示例中，如图2所示，所述比较电路3，连接于所述检测模块10(检测电路1)，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行比较，得到比较结果信号，所述比较结果信号包括所述大小关系；

在一个示例中，所述延时电路4，耦接于所述比较电路3，用于响应于所述比较结果信号产生延时信号，示例性的，延时电路4可以设置有预设时长的延时时间；

在一个示例中，如图2所示，所述减法电路8，连接于所述检测模块10(检测电路1)，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行减法运算，得到所述差值；

在一个示例中，如图2所示，所述调时电路9，连接于所述减法电路8及所述延时电路4，用于根据所述差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号；

在一个示例中，如图2所示，所述触发电路5，连接于所述延时电路4，用于根据所述调整后的延时信号输出所述目标调节信号。

在一种可能的实施方式中，所述延时信号的时长用于确定所述目标调节信号的时长。本公开实施例通过延时信号确定目标调节信号的时长，可以对pH值调节时长进行控制，提高调节的灵活性。

在一种可能的实施方式中，所述延时信号的时长与所述差值正相关。本公开实施例通过将延时信号的时长设置与所述差值正相关，可以利用差值对延时信号的时长进行适应性调整，以实现对待调节溶液的pH值调节时长的准确控制，并提高适应性。

本公开实施例通过所述比较电路可以接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行比较，得到比较结果信号，所述比较结果信号包括所述大小关系，通过所述延时电路响应于所述比较结果信号产生延时信号，通过减法电路接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行减法运算，得到所述差值；通过调时电路根据所述差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号，通过触发电路根据所述调整后的延时信号输出准确的目标调节信号，本公开实施例通过减法电路和调时电路，能对延时电路的设定的时长进行调节，从而在pH值差值较大时，延长pH调节试剂注液的时间，且在差值较小时减小pH调节试剂注液的时间，从而达到精准加液，避免物料的浪费。

本公开实施例的比较电路3、延时电路4、减法电路8、调时电路9、触发电路5均可以包括多种可能的实现方式，下面进行示例性介绍。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述比较电路3可以包括比较器31，所述比较器31的第一输入端用于输入所述检测电压信号，所述比较器31的第二端用于输入所述预设电压信号，所述比较器31的输出端用于输出所述比较结果信号，本公开实施例通过所述比较电路可以实现所述检测电压信号与预设电压信号的大小比较，且实现方式简单，成本较低，效率较高。

请参阅图4，图4示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

请参阅图5，图5示出了根据本公开一实施例的pH值控制***的部分电路示意图。

在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述延时电路4可以包括延时电容C3、延时电阻R44及延时单元41，所述延时电阻R44的第一端连接于所述延时电容C3的第一端及所述延时单元41的延时参数设置端，所述延时电容C3的第二端接地，本公开实施例的延时单元41可以基于芯片NE555的单稳态触发器实现，或采用其他芯片实现，这样，本公开实施例具有良好的电路集成度，且通过设置延时电容C3、延时电阻R44的大小，可以得到需要的预设延时时长。示例性的，如图5所示，延时电路4还可以设置电容C4。示例性的，延时单元41可以连接于比较电路的输出端，以响应于比较结果输出延时信号；也可以连接于判断电路的输出端(C连接点)，以实现周期性的注液控制，下面进行示例性介绍。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述减法电路8可以包括第一运算放大器Amp1、第二运算放大器Amp2、第一反馈电阻Rf1、第二反馈电阻Rf2、第一输入电阻R81、第二输入电阻R82、第三输入电阻R83及第四输入电阻R84，所述第一输入电阻R81的第一端接地，所述第一输入电阻R81的第二端及所述第一反馈电阻Rf1的第一端连接于所述第一运算放大器Amp1的反向输入端，所述第二输入电阻R82的第一端用于输入所述检测电压信号(示例性的，可以通过A连接点与比较器31的负向输入端及放大电路连接)，所述第二输入电阻R82的第二端连接于所述第一运算放大器Amp1的正向输入端，所述第一反馈电阻Rf1的第二端连接于第一运算放大器Amp1的输入端及所述第三输入电阻R83的第一端，所述第三输入电阻R83的第二端及所述第二反馈电阻Rf2的第一端连接于所述第二运算放大器Amp2的反向输入端，所述第二反馈电阻Rf2的第二端连接于所述第二运算放大器Amp2的输出端，所述第四输入电阻R84的第一端用于输入所述预设电压信号(示例性的，可以通过B连接点与比较器31的正向输入端及分压电阻R32的第一端连接)，所述第二运算放大器Amp2的输出端用于输出所述差值。示例性的，本公开实施例可以基于芯片LM324的差分比例运算电路或利用其他方式实现减法电路，通过以上减法电路8，本公开实施例可以实现所述检测电压信号与预设电压信号的差值的计算，以便后续对延时信号的延时时长进行准确、快速调节，并且，通过以上减法电路对监测电压信号与预设电压信号进行减法运算，且具有集成度高的特点，成本低，且便于维修和调试。

在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述调时电路9可以包括电热丝91及温敏电阻Rt，所述温敏电阻Rt的第一端连接于所述延时电阻R44的第二端，所述温敏电阻Rt的第二端用于接收电源电压VCC，所述电热丝91的第一端用于接收所述差值，所述电热丝91的第二端接地，本公开实施例的调试电路中，电热丝91的温度随减法电路输出的电压大小(差值)变化，使温敏电阻Rt的阻值适应性变化，从而改变单延时电路(稳态触发器)输出暂稳态的时长(延时时长)，以实现对待调节溶液的pH值的准确调节。示例性的，在电热丝91与减法电路输出端(D)之间可以设置电阻Ri，以提高电路的稳定性。

在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述触发电路5可以包括触发晶体管Q2，所述触发晶体管Q2的控制端连接于所述延时单元41的输出端，用于接收调整后的延时信号，所述触发晶体管Q2的第一端用于输出所述目标调节信号，所述触发晶体管Q2的第二端接地。本公开实施例对触发晶体管Q2的具体类型不做限定，本领域技术人员可以根据需要设置。在一个示例中，如图5所示，触发晶体管的集电极(以三极管为例)可以连接于电磁阀，以对电磁阀的导通状况进行控制，在延时信号有效时间内(被调整后的延时时长)，触发晶体管Q2导通，电源电压通过分压电阻R51后施加到电磁阀KM1上，电磁阀KM1导通，与该电磁阀KM1对应的调节试剂被添加到待调节溶液中。在一个示例中，在电磁阀KM1的两端可以设置二极管，以防止电流倒灌。当然，以上对触发电路5的介绍是示例性的，本领域技术人员可以根据需要采用其他方式实现对电磁阀KM1的控制，并且电磁阀KM1也可以采用其他类型的开关进行替换，对此，本公开实施例不做限定。

在一个示例中，如图5所示，在延时电路4与触发电路5之间可以设置发光二极管D2，到延时信号有效时，发光二极管D2发光，以指示pH值调节正在进行。

在对pH值进行调节时，需要对调节中的溶液的pH值进行实时检测，由于试剂(如碱液)进入反应釜内进行搅拌混合需要一段混合的时间，相关技术通常是在加入试剂的过程中或在停止加入试剂时进行pH值的采集，从而使得采集的pH值与实际最终混合的pH值存在偏差，这也影响了pH值的精度，容易造成碱液等物料浪费。

在一种可能的实施方式中，所述调节模块30还可以用于：周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号。

本公开实施例通过周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，在延时信号对应的延时时长内进行注液，在设定的时长(例如一个周期中延时信号作用以外的时间)对待调节溶液进行搅拌，从而提高对反应釜中待调节溶液pH值采集的精度且间歇添加调节试剂的方式，便于高效、准确的调节pH值，避免在加碱过程中物料的浪费。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述调节模块30可以包括：

定时电路6，用于输出具有预设峰值的脉冲信号，所述脉冲信号的周期为设定周期；

判断电路7，连接于所述定时电路6、所述比较电路3及所述延时电路4，用于在所述脉冲信号的上升沿或下降沿将所述比较结果信号传输到所述延时电路4，以使得所述延时电路4根据所述设定周期输出延时信号触发所述触发电路5产生目标调节信号。

本公开实施例通过定时电路及判断电路可以周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，当然，也可以采用其他方式实现，对此，本公开实施例不做限定。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述定时电路6包括定时单元61、第一定时电阻R61、第二定时电阻R62、第一可调电阻RP1、第一定时电容C1、第二定时电容C2，所述第一可调电阻RP1的第一端、所述定时单元61的电源端用于接收电源电压VCC，所述第一可调电阻RP1的电阻调整端、所述第一可调电阻RP1的第二端连接于所述第一定时电阻R61的第一端，所述第一定时电阻R61的第二端连接于所述第二定时电阻R62的第一端及所述定时单元61，所述第二定时电阻R62的第二端连接于所述第一定时电容C1的第一端及所述定时单元61，所述第一定时电容C1的第二端、所述第二定时电容C2的第一端及所述定时单元61的接地端接地，所述第二定时电容C2的第二端连接于所述定时单元61。示例性的，定时单元可以基于定时芯片(如NE555)实现。

在一种可能的实施方式中，所述判断电路7包括D触发器，所述D触发器的时钟输入端连接于所述定时单元61的输出端，所述D触发器响应于所述定时单元61的输出端输出的脉冲信号的上升沿或下降沿输出所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系，以触发所述调节模块30根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号，示例性的，D触发器的输出端C与延时电路4的延时单元41的使能端连接，以将比较结果输出到延时单元41，通过D触发器，能在定时信号供给脉冲信号下降沿(示例性的)时，将比较结果信号输送至延时电路，对延时电路进行触发。

本公开实施例的检测电路对反应釜中待调节溶液的pH值进行采样，通过比较电路与基准电路提供的预设电压信号进行对比，并且定时电路和判断电路的设置，能持续间歇对反应釜中的待调节溶液进行检测，在检测电压信号小于预设电压信号(示例性的)时输出比较结果信号使得触发电路控制电磁阀导通以实现pH值调节，通过延时电路在检测电压信号偏小时，在设定时长内进行注液，预留设定的时长给予反应釜进行搅拌混合，从而提高对反应釜中溶液pH值采集的精度且间歇添加碱液的方式，便于调节pH值，避免在加碱过程中物料的浪费。

下面结合图2、图3、图4、图5对本公开的pH值控制***的工作过程进行示例性介绍。

在一个示例中，检测电路的检测探头对反应釜中待调节溶液的pH值进行监测，以电压信号进行输出通过晶体管进行放大，将放大后的检测电压信号输送至电压比较器与为预设电压信号进行对比，在检测电压信号小于设定的预设电压信号，即溶液的pH值小于设定的pH值，溶液呈酸性时，电压比较器输出一个高电平信号给为D触发器的判断电路，通过定时电路提供的脉冲信号，在每一次的下降沿时，输送比较结果信号至延时电路4以对延时电路进行触发，延时电路4输出一个具有设定时长的暂稳态信号，在设定时长内，使触发电路5中的开关三极管导通，保持继电器KM1的吸合，从而实现对电磁阀的供电触发，打开碱液管进行加碱操作。

本公开实施例的pH值控制***，无需人工进行添加调节试剂，降低了人们的劳动强度，并且采用pH值监测探头实时监测pH值，解决了人工手动采样的不便，并且通过电热丝的温度随减法电路输出的电压大小，使温敏电阻的阻值变化，从而改变单稳态触发器输出暂稳态的时长，提高碱液加液的精度，便于调节pH值，避免在加碱过程中物料的浪费。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种pH值控制***，其特征在于，所述***包括：

检测模块，用于对待调节溶液的pH值进行检测，得到与所述待调节溶液的pH值对应的检测电压信号；

试剂供应模块，用于提供调节试剂；

调节模块，连接于所述检测模块及所述试剂供应模块，用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号；

利用所述目标调节信号控制所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂，以对所述待调节溶液的pH值进行调节，

其中，所述调节模块包括延时电路、调时电路，其中，

所述延时电路，用于根据所述大小关系产生延时信号；

所述调时电路，用于根据所述差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号，所述调时电路包括电热丝及温敏电阻，所述温敏电阻的第一端连接于所述延时电路，所述温敏电阻的第二端用于接收电源电压，所述电热丝的第一端用于接收所述差值，所述电热丝的第二端接地，所述电热丝的温度随所述差值变化，使得所述温敏电阻的电阻变化，从而改变所述延时时长。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述调节模块还用于：周期性地根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系及差值产生目标调节信号。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述调节模块还用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系产生延时信号；

根据所述检测电压信号与预设电压信号的差值对所述延时信号的延时时长进行调整，得到调整后的延时信号；

利用所述调整后的延时信号产生所述目标调节信号。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述延时信号的时长用于确定所述目标调节信号的时长，所述延时信号的时长与所述差值正相关。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的***，其特征在于，所述调节模块包括比较电路、延时电路、减法电路、调时电路、触发电路，其中，

所述比较电路，连接于所述检测模块，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行比较，得到比较结果信号，所述比较结果信号包括所述大小关系；

所述减法电路，连接于所述检测模块，用于接收所述检测电压信号及所述预设电压信号并进行减法运算，得到所述差值；

所述触发电路，连接于所述延时电路，用于根据所述调整后的延时信号输出所述目标调节信号。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述调节模块还包括：

定时电路，用于输出具有预设峰值的脉冲信号，所述脉冲信号的周期为设定周期；

判断电路，连接于所述定时电路、所述比较电路及所述延时电路，用于在所述脉冲信号的上升沿或下降沿将所述比较结果信号传输到所述延时电路，以使得所述延时电路根据所述设定周期输出延时信号触发所述触发电路产生目标调节信号。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述检测模块包括检测电路，所述检测电路包括pH值传感器及放大电路，

所述pH值传感器的探头用于与所述待调节溶液接触以对待调节溶液的pH值进行检测，所述pH值传感器的输出端连接于所述放大电路的输入端，用于输出初始电压信号；

所述放大电路用于对所述初始电压信号进行放大，输出所述检测电压信号。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的***，其特征在于，所述试剂供应模块包括一个或多个储存空间，各个储存空间用于存储pH值不同的pH调节试剂，各个储存空间均设置有电磁阀，所述调节模块还用于：

根据所述检测电压信号与预设电压信号的大小关系确定目标pH调节试剂；

利用所述目标调节信号控制与所述目标pH调节试剂对应的电磁阀导通，以使得所述试剂供应模块向所述待调节溶液添加pH调节试剂。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述电磁阀的导通时间根据所述目标调节信号的时长确定。

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