一种用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及水产养殖装置控制技术领域，具体涉及一种用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置。


背景技术：

2.蛋白质分离器，又称蛋分，是长期维持海水缸正常运转不可或缺的设备，其可以把有害的有机物清除出海水鱼缸，防止水质恶化。
3.蛋分原理：利用水中的气泡表面张力吸附混杂在水中的各种颗粒状的污垢以及可溶性的有机物的原理，采用充氧设备或旋涡泵产生大量的气泡，将通过蛋白质分离器的海水净化，这些气泡全部集中在水面形成泡沫，将吸附了污物的泡沫收集在水面上的容器中，它就会化为浑浊的液体被排除。蛋白质分离器的接触表面，类似于空气和水之间的表面。举例来说，水族箱的水表面所形成的接触表面，有一定的表面张力，所以纤维素、蛋白素和食物残渣必然会在此堆积。事实上，如果扩大表面区域，例如产生气泡(制造泡沫)，则会有更多的纤维素、蛋白素和食物残渣在表面自然地形成。泡沫的粘度将随着表面的增强和扩大，以及气泡的逐渐消失而改变。因此，蛋白质分离器的有效性就在于扩大气体和液体之间的表面区域以及其特定的表面张力。然而，所产生的泡沫与水族箱中水循环的排放是分离的，这也就是为何泡沫可直接由水族箱中清除废物的方法。
4.导致蛋分爆冲的原因主要由以下两种情况导致：
5.1)人工滤材含有表面活性剂，其本身有起泡作用，应用于水体中，经过蛋分处理水质时，起泡量增加，导致爆冲；
6.2)其他海水器材，如潜水泵，冷水机等内机管内含有油性物质，易造成蛋分打泡不稳定，导致爆冲。
7.当蛋分发生爆冲，蛋分内将产生大量吸附污物的泡沫，从而使得泡沫收集容积内的混浊液体快速增加，容器内水位不断增高。如果没有及时停止蛋分运行，污水将溢出收集容器，流到安装蛋分的柜子里和地面上，并且会影响海缸的正常运行。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置，能及时检测爆冲故障，防止污水溢出，且体积小巧，适用于所有蛋白质分离器。
9.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
10.一种用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置，所述装置包括检测单元和插座，所述检测单元包括传感器和固定基座，所述传感器与蛋白质分离器泡沫收集容器的液体为非接触式，所述固定基座安装于缸体外侧，所述传感器可拆卸地与固定基座连接；所述插座与传感器通过一信号线连接。
11.作为上述技术方案的进一步改进：
12.优选地，所述装置包括继电器输出单元、主控单元、操作单元、无线单元、报警单元和电源单元；所述装置中的继电器输出单元、主控单元、操作单元、无线单元、报警单元和电源单元主控单元集成为一块电路板，与插座为一体式设计。
13.优选地，所述插座底部设有插头。
14.优选地，所述报警单元采用声音报警件或者灯光报警件。
15.优选地，所述固定基座的安装位置位于靠近泡沫收集容器的上边沿，且固定基座的上端面低于泡沫收集容器的上边沿。
16.优选地，所述传感器还可以为与泡沫收集容器的液体接触式结构，所述固定基座设有浮球，所述浮球套设于传感器上，所述浮球和传感器位于泡沫收集容器的液面。
17.本实用新型提供的用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置，与现有技术相比有以下优点：
18.(1)本实用新型的用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置，通过实时检测泡沫收集容器的水位信息，及时提醒用户需要清理容器的污水；在发生爆冲故障时也能够及时切断蛋分的电源，同时通过本地报警和远程报警的方式通知用户。
19.(2)本实用新型的用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置，能有效的检测爆冲故障，防止污水溢出，对用户造成不必要的侵扰和财产损失。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
21.图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
22.图3是本实用新型应用实施的原理图。
23.图中标号说明：
24.1、泡沫收集容器；2、固定基座；3、水位传感器；31、浮球；4、外壳。
具体实施方式
25.以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
26.实施例1
27.图1示出了本实用新型用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置的一种实施方式，装置包括检测单元、继电器输出单元、主控单元、操作单元、无线单元、报警单元和电源单元。装置中的继电器输出单元、主控单元、操作单元、无线单元、报警单元和电源单元主控单元可集成为一块电路板，与220v插座为一体式设计。
28.本实施例中，检测单元用于检测蛋白质分离器的水位，并将检测数据传送至主控单元。主控单元与检测单元、继电器输出单元、操作单元、无线单元、报警单元和电源单元电连接，用于接受信号和发送指令。继电器输出单元与电源单元电连接，用于控制电源单元。主控单元通过继电器输出单元控制蛋分的启动和停止。主控单元通过无线单元将信号发送至外部服务器和用户app。操作单元用于对主控单元进行复位操作。报警单元根据主控单元的指令发出报警信号。电源单元给本装置及蛋白质分离器供电。
29.本实施例中，装置设有外壳，外壳4类似于目前常用的智能插座，外壳4的一面有插
头可直接插在220v家用电源插座上，为本装置供电的同时通过继电器输出单元给电源单元供电；蛋分电源单元插设在本装置插座上，并通过继电器输出单元实现电源单元的通断控制。电源单元给本装置及蛋白质分离器供电。
30.本实施例中，本实施例的装置采用无接触式检测单元的方式，检测单元包括水位传感器 3，水位传感器3安装在蛋分泡沫收集容器1处，水位传感器3与其它单元电连接，实现水位传感器3的供电并反馈水位信息给主控单元。当泡沫收集容器1内的废水到达设定水位时需要及时倾倒以防废水溢出，蛋分的收集容器一般设置为方便拆卸便于用户倾倒废水的。本实施例采用无接触式水位传感器3，即将水位传感器3通过一个固定基座2安装在泡沫收集容器1的外侧壁，水位传感器3与固定基座2可拆卸连接，固定基座2可以粘结在泡沫收集容器1外侧壁。用户在清理容器污水时，将水位传感器3拆下来即可与容器分离。固定基座2 的安装高度接近泡沫收集容器1的上边沿，需留有一定的安全余量。固定基座2的水平中线既为水位传感器3安全水位高度的最大安全阈值，即水位传感器3所检测的设定水位。
31.本实施例的无接触式水位传感器3的工作原理是利用感应电容来检测是否有液体存在，在没有液体接近水位传感器3时，水位传感器3上由于分布电容的存在，因此水位传感器3 对地存在一定的静态电容，当液面慢慢升高接近水位传感器3时，液体的寄生电容将耦合到这个静态电容上，使水位传感器3的电容值变大，该变化的电容信号再输入到控制芯片进行信号转换，将变化的电容量转换成某种电信号的变化量，再由现有技术中数据处理的算法来检测和判断这个变化量的程度，当这个变化量超过一定的阈值时就认为液位到达感应点，此时可以通过输出电平的变化来表示是否检测到液体。例如：当液面低于设定的水位高度时，水位传感器3输出低电平；当液面等于或高于设定的水位高度时，水位传感器3输出高电平。
32.泡沫收集容器1内的水位在两种情况下会到达水位传感器3所检测的设定水位，一是蛋分正常工作，收集的废水会缓慢增加，增加到设定水位时，用户需要清理；二是发生爆冲故障，水位会急速升高到设定水位。这两种情况下，只要水位到达水位传感器3设定的水位高度，都需要蛋分停止工作，防止水位进一步上升而溢出容器。
33.本实施例中，水位传感器3的输出信号与主控单元的io口相连，主控单元可以通过定时查询水位传感器3的电平高低来判断泡沫收集容器1内的水位是否到达设定高度。
34.本实施例中，继电器输出单元由主控单元控制，用于实现电源单元的通断控制。当主控单元输出有效控制电平(如高电平)，输出继电器线圈得电，继电器常开触点闭合，蛋分工作电源接通，蛋分开始工作；当主控单元输出无效控制电平(如低电平)，继电器线圈失电，继电器常开触点断开，蛋分工作电源断开，蛋分停止工作。
35.主控单元采用单片机作为控制核心，定时对水位传感器3对应的输入端口进行查询和逻辑判断，比如当查询到此端口的电平为低电平时，可知此时水位低于设定水位，则维持输出有效控制电平给继电器，保证蛋分正常工作；当接收到此端口的电平为高电平时，可知此时水位等于或高于设定水位，则输出无效控制电平给继电器，使蛋分停止工作，同时触发本地报警，使蜂鸣器鸣叫提醒用户。
36.本实施例中，主控单元具有延时启动的功能。一般情况下海缸设备重新启动时，蛋白质分离器须在主泵启动后延迟一段时间再启动，否则会因为底缸水位过高发生爆冲。配合蛋白质分离器，主控单元控制装置在海缸设备重新启动后会运行一段延时程序，在延时
过程中主控单元会输出无效电平给继电器输出单元，保证在此期间蛋分停止工作，直到延时结束后才会输出有效电平给继电器输出单元，启动蛋分。延时时间大概为底缸水位下降到50％左右，此时可结束延时程序。
37.主控单元在运行过程中与无线单元进行通信，主控单元将接收到的水位传感器3的数据信息通过无线单元发送至用户手机或者其它显示器，实现远程爆冲报警。无线单元内设置有控制芯片，且都能进行二次开发，无线单元可以采用esp8266系列wifi单元，可以将主控单元和无线单元的功能统一实现。
38.本实施例中，操作单元包括报警复位按键，报警复位按键与主控单元芯片的端口连接，用于对水位报警信息进行复位操作。当水位传感器3检测到蛋白质分离器泡沫收集容器1内污水到达预定水位，主控单元将输出无效电平给继电器输出单元，切断蛋分工作电源，防止水位进一步上升。这个无效电平将一直保持，直到用户按下报警复位按键。用户处理爆冲故障或清理收集容器后，可通过报警复位按键对报警进行复位操作，复位后主控单元将输出有效电平给继电器输出单元，启动蛋分。
39.本实施例中，报警单元可以为声音信号或者灯光信号的模式，如果为灯光信号，则灯光信号应设置于外壳4的外部。当水位传感器3检测到泡沫收集容器1内污水到达预定水位，主控单元输出报警控制信号，通过声光报警的方式提醒用户，使得用户可以及时处理故障或清理收集容器。
40.实施例2
41.图2为本实用新型用于防止蛋白质分离器爆冲的报警及保护装置的第二种实施方式，本实施例与实施例1不同的是采用浮球式水位传感器3。水位传感器3漂浮在泡沫收集容器1 液面。浮球31因为浮力作用随着液位的变化而变化，而浮球31内放置有永磁体，当液位升高到一定位置浮球31内的永磁体会触发水位传感器内部的磁簧开关，配合一定电路可产生一个电平变化。例如：当液位正常时，浮球31位置较低，磁簧开关因为远离永磁体而断开，输出高电平；当液位超过限定水位时，浮球31位置升高，磁簧开关因为接近永磁体而闭合，输出低电平；这个电平变化通过信号线输入给主控单元的水位检测端口，主控单元通过查询此端口的电平变化来判断水位是否到达检测水位。
42.上述实施案例只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。