一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计装置，布置在外部脉冲发生器5的周围，包括主控芯片、外部脉冲唤醒电路、PH计主体(1)和与其相连的电极球泡(3)，在PH计主体(1)连接有电极球泡(3)的一端设置有超声波辐射平板(4)和超声波模块(2)，超声波辐射平板(4)位于电极球泡周围，用于使得超声波模块(2)生成的超声波在电极球泡(3)表面附近形成震荡，PH计主体(1)采集的PH数据被送入主控芯片。本发明专利技术实现了对海洋水质的长期连续监测。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及PH计装置领域，具体涉及一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计。
技术介绍
随着经济的快速发展，人类对于海洋的开发也越来越深入，随之而来的是海洋环境的污染破坏等问题。为了更好的对海洋环境加以保护，更好的利用海洋资源，海水水质的监测技术不断提高。海水PH值是反映海水水质信息的关键指标，所以需要对其PH值进行准确监测。但目前还存在两个限制水质检测技术发展的瓶颈问题，分别是：1.现有PH计每次使用后需要进行清洗，否则其前端电极球泡会被海水中的杂质污染而使测量不准确。2.现有PH计装置携带电池的电能不支持PH计装置长时间工作，所以如何降低PH计装置的功耗是一个瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种适用于海水水质长期连续监测的PH计。本专利技术的技术方案如下：一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计装置，布置在外部脉冲发生器5的周围，包括主控芯片、外部脉冲唤醒电路、PH计主体(1)和与其相连的电极球泡(3)，在PH计主体(1)连接有电极球泡(3)的一端设置有超声波辐射平板(4)和超声波模块(2)，超声波辐射平板(4)位于电极球泡周围，用于使得超声波模块(2)生成的超声波在电极球泡(3)表面附近形成震荡，PH计主体(1)采集的PH数据被送入主控芯片；外部脉冲唤醒电路包括信号接收电路、解调电路、信号整形电路、脉冲输出电路和唤醒电路，信号接收电路接收的外部信号经由解调电路处理，获得低频信号；再经由信号整形电路整形，得到规则的矩形脉冲；基准比较电路将矩形脉冲与基准信号相比较后，如果一致则脉冲输出电路输出脉冲唤醒主控芯片。本专利技术在尽量保持低功耗运行的同时，还解决了PH传感器表面的自清洁问题，实现了传感器对海洋水质的长期连续监测。附图说明图1是本专利技术所提出的自清洁PH计的结构示意图；图2是PH计的局部放大示意图；图3是外部脉冲唤醒电路的原理框图；图4是外部脉冲唤醒机制工作方式示意图。1PH计主体；2超声波模块；3PH计电极球泡；4超声波辐射平板5外部脉冲发生器；6PH计装置；具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进一步详细的说明。图1为PH计的结构示意图，PH计包括PH计主体1、超声波模块2、PH计电极球泡3和超声波辐射平板4。PH计主体1内部为含饱和AgCl的3mol/Lkcl缓冲溶液，PH值为7。正常情况下，待测溶液中的H离子可以通过PH计电极球泡3进入到PH计主体1内部，PH计主体1内部的电极会检测到电位变化，从而得出待测溶液的PH值。当PH计电极球泡3表面被待测溶液中的生物或固体污染物污染时，H离子通道会被堵塞，PH计便检测不到电位变化，即无法正确检测待测溶液的PH值，在本例中待测溶液为海水。本专利技术在PH计主体1靠近电极球泡3的位置固定有超声波模块2。超声波模块2包括超声波发生器和超声波换能器。超声波发生器包括振荡器、电源、放大器和匹配器。超声波发生器用来产生超声频电能，在超声波发生器中，振荡器产生一定频率的信号，放大器将其放大到一定功率输出，通过匹配器进行阻抗匹配并通过功放输出。本专利技术采用的辐射天线为平板天线，由两个相对的平板构成，称之为辐射平板4。如图2所示，超声波模块2通过产生超声波信号，并通过超声波辐射平板4的发射，对PH计电极球泡3表面附近的溶液进行震荡，使其球泡3表面的污染物脱离，释放H离子通道，使PH计恢复灵敏。PH计主体1采集的PH数据被传送入主控芯片。图3是外部脉冲唤醒电路的原理框图。外部脉冲唤醒电路包括信号接收电路、解调电路、信号整形电路、脉冲输出电路和唤醒电路。信号接收电路接收外部电磁波信号，接收的信号经由解调电路处理，获得低频信号；再经由信号整形电路整形，将受到干扰或不符合边沿要求的信号变成规则的矩形脉冲；基准比较电路将矩形脉冲与基准信号相比较后，如果一致则脉冲输出电路输出脉冲唤醒主控芯片。如图4所示为外部脉冲唤醒机制工作方式示意图，PH计装置6分布在外部脉冲发生器5周围，PH计装置6分布的范围处于外部脉冲发生器5的信号有效范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计装置，布置在外部脉冲发生器5的周围，包括主控芯片、外部脉冲唤醒电路、PH计主体(1)和与其相连的电极球泡(3)，在PH计主体(1)连接有电极球泡(3)的一端设置有超声波辐射平板(4)和超声波模块(2)，超声波辐射平板(4)位于电极球泡周围，用于使得超声波模块(2)生成的超声波在电极球泡(3)表面附近形成震荡，PH计主体(1)采集的PH数据被送入主控芯片。外部脉冲唤醒电路包括信号接收电路、解调电路、信号整形电路、脉冲输出电路和唤醒电路，信号接收电路接收的外部信号经由解调电路处理，获得低频信号；再经由信号整形电路整形，得到规则的矩形脉冲；基准比较电路将矩形脉冲与基准信号相比较后，如果一致则脉冲输出电路输出脉冲唤醒主控芯片。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲唤醒机制的低功耗自清洁PH计装置，布置在外部脉冲发生器5的周围，包括主控芯片、外部脉冲唤醒电路、PH计主体(1)和与其相连的电极球泡(3)，在PH计主体(1)连接有电极球泡(3)的一端设置有超声波辐射平板(4)和超声波模块(2)，超声波辐射平板(4)位于电极球泡周围，用于使得超声波模块(2)生成的超声波在电极球泡(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹强，苏奇，马建国，付超，莫申童，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12