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基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法及系统与流程

花匠小妙招
2024-12-31 21:52

本发明涉及电解水领域，尤其涉及一种基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法及一种基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统。

背景技术：

电解酸碱水机是利用电解原理生产酸碱水的设备，要生产合格的酸碱水，其中重要的一个参数就是ph值，因此，如何得到ph值稳定的酸碱水是一个关键点，也是一个难点。

由于电解质含量的多少会影响生成的酸碱水的ph值的大小，因此，在生产酸碱水的过程中，需要通过增加水的电解质含量以保证ph值的稳定。

现有技术中，判断是否需要增加电解质来稳定酸碱水的ph值的方法主要有以下两种：

(1)通过读取ph值来判断是否增加电解质。此方法在理论上是最直接的方法，即ph值低了就增加电解质的投放，ph值高了就减少电解质的投放。但是实际操作中，由于ph计检测的延时滞后性，实时控制的效果并不如人意，比如，待读取到低ph值时，实际可能已经接收了不少低ph值的电解水，待再增加电解质时，水路中还需电解一段时间才能提高ph值。

(2)通过读取tds值来判断是否增加电解质。电解水的tds值跟电解质多少是一一相关的，电解质多则tds值大，因此可根据实验经验值设定一定的tds值，当tds值高了则减少电解质投放，tds值低了则增加电解质增加，从而实现电解酸碱水的ph值控制。但是tds值对ph的反映是非线性的，即使tds很高，但是电解水的tds值与ph值的非线性关系也会造成酸碱度稳定控制的滞后，比如，增加或减少电解质使tds从一个值变化到另一个值，ph值变化相对慢得多，这样就造成两者的不同步，要么电解水电解质含量不够，要么电解水电解质含量偏高，造成浪费降低电解效率等，因此ph的酸碱度稳定性仍未如意。

由上可知，上述两种方法虽然都能初步生产出一定的酸碱水，但是控制精准度、灵敏度低，导致酸碱度的控制并不如期满意，控制性差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法及系统，可实现酸碱度的精准控制，大大提高电解酸碱水机的酸碱纯度及稳定度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法，包括：

s1，检测电解槽的电解电流值；

s2，判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内，若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水，若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水。

作为上述方案的改进，所述步骤s1之前还包括：检测电解槽内酸碱水的ph值；判断所述ph值是否合格，若所述ph值不合格，则进入步骤s1。

作为上述方案的改进，若所述ph值合格，则经过预设时间间隔后，再次检测电解槽内酸碱水的ph值，若所述ph值不合格，则进入步骤s1。

作为上述方案的改进，当所述电解酸碱水机需生产酸性水时，所述步骤s2包括：判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内，若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，向电解槽内投放电解质水，若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止向电解槽内投放电解质水。

作为上述方案的改进，当所述电解酸碱水机需生产碱性水时，所述步骤s2包括：判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内，若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止向电解槽内投放电解质水，若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，向电解槽内投放电解质水。

相应地，本发明还提供了一种基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统，包括纯净水管路、电解质水管路、电解槽、电流检测装置、控制泵及控制器，所述纯净水管路及电解质水管路分别与电解槽连接，所述电流检测装置及控制泵分别与控制器连接；所述电流检测装置设于电解槽上，用于检测电解槽的电解电流值；所述控制器包括电流判断单元，用于判断电解电流值是否处于预设电流范围内；所述控制泵用于控制电解质水的投放量；当电流判断单元判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵关闭/开启电解质水管路以停止/开始向电解槽投放电解质水；当电流判断单元判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵关闭/开启电解质水管路以停止/开始向电解槽投放电解质水。

作为上述方案的改进，所述基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统还包括与控制器连接的ph检测装置，所述ph检测装置用于检测电解槽内酸碱水的ph值；所述控制器还包括ph判断单元，用于判断ph值是否合格，当ph判断单元判断出ph值不合格时，启动电流检测装置。

作为上述方案的改进，所述基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统还包括与控制器连接的计时器；当ph判断单元判断出ph值合格时，启动计时器；当计时器达到预设时间间隔后，再次启动ph检测装置以检测电解槽内酸碱水的ph值；当ph判断单元判断出ph值不合格时，启动电流检测装置。

作为上述方案的改进，所述电流判断单元包括酸性水判断单元和/或碱性水判断单元；所述酸性水判断单元，用于当所述电解酸碱水机需生产酸性水时，判断电解电流值是否处于预设电流范围内；所述碱性水判断单元，用于当所述电解酸碱水机需生产碱性水时，判断电解电流值是否处于预设电流范围内；当酸性水判断单元判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵开启电解质水管路以向电解槽投放电解质水，当酸性水判断单元判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵关闭电解质水管路以停止向电解槽投放电解质水；当碱性水判断单元判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵关闭电解质水管路以停止向电解槽投放电解质水，当酸性水判断单元判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵开启电解质水管路以向电解槽投放电解质水。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明中创造性的引入了电解电流值，通过实时检测电解槽中的电解电流，以精准控制电解电流的大小来控制控制电解质水的投放，从而实现酸碱度的精准控制，加快电解酸碱水的酸碱变化，提高电解效率，节约资源成本，大大提高电解酸碱水机的酸碱纯度及稳定度。

附图说明

图1是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第一实施例流程图；

图2是电解酸碱水机生产酸性水时，电解电流值与ph值的关系图；

图3是电解酸碱水机生产碱性水时，电解电流值与ph值的关系图；

图4是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第二实施例流程图；

图5是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第三实施例流程图；

图6是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统的结构示意图；

图7是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统的第一实施例结构原理图；

图8是本发明中电流判断单元的结构原理图；

图9是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统的第二实施例结构原理图；

图10是本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统的第三实施例结构原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见图1，图1显示了本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第一实施例流程图，其包括：

s101，检测电解槽的电解电流值。

电解酸碱水机的水路基本原理为：纯净水进入电解槽之前与电解质水混合，混合后的水进入电解槽并经过电解槽的阴阳极电解，生成一定ph值的酸碱水。需要说明的是，电解槽中电解质含量的多少可直接影响电解槽的电解电流，而电解电流作为电解水的重要参数，其微小的变化都能通过电流检测装置实现精准监测，因此，通过检测电解槽的电解电流值，从而精准的控制电解质的投放，可保证电解电流精准、稳定的同时，实现对酸碱水酸碱度的稳定、可靠控制。

s102，判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内；若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水；若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水。

如图2所示，电解酸碱水机生产酸性水时，电解电流值与ph值呈反比例关系(即电解电流值越大，ph值越小，酸性越强)。

当所述电解酸碱水机需生产酸性水时，所述步骤s102包括：判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内；若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，向电解槽内投放电解质水；若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止向电解槽内投放电解质水。

如图3所示，电解酸碱水机生产碱性水时，电解电流值与ph值呈正比例关系(即电解电流值越大，ph值越大，碱性越强)。

当所述电解酸碱水机需生产碱性水时，所述步骤s102包括：判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内；若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止向电解槽内投放电解质水；若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，向电解槽内投放电解质水。

因此，在实际应用中可根据成品(酸性水，碱性水)要求设定“预设电流范围”以及调整电解质水的投放方法。

由上可知，本发明不再需要依赖ph值和/或tds值等参数来实现酸碱度的控制。与现有技术不同是，本发明引入电解电流值，通过实时检测电解槽中的电解电流，以精准控制电解电流的大小来控制控制电解质水的投放，从而实现酸碱度的精准控制，加快电解酸碱水的酸碱变化，提高电解效率，节约资源成本，大大提高电解酸碱水机的酸碱纯度及稳定度。

参见图4，图4显示了本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第二实施例流程图，其包括：

s201，检测电解槽内酸碱水的ph值。

s202，判断所述ph值是否合格，若所述ph值不合格，则进入步骤s203；

s203，检测电解槽的电解电流值。

s204，判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内；若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水；若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水。

因此，与图1所示的第一实施例不同的是，本实施例中增加了ph值的预判步骤。当电解槽内酸碱水的ph值合格时，可直接输出合格的酸碱水；当电解槽内酸碱水的ph值不合格时，才启动检测电解槽的电解电流值，避免了ph值合格也检测电解电流值的情况，大大地节省了资源成本。

参见图5，图5显示了本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制方法的第三实施例流程图，其包括：

s301，检测电解槽内酸碱水的ph值；

s302，判断所述ph值是否合格；若所述ph值不合格，则进入步骤s304；若所述ph值合格，则进入步骤s303；

s303，经过预设时间间隔后，再次检测电解槽内酸碱水的ph值，若所述ph值不合格，则进入步骤s304。

s304，检测电解槽的电解电流值；

s305，判断所述电解电流值是否处于预设电流范围内；若所述电解电流值大于所述预设电流范围的最大预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水；若所述电解电流值小于所述预设电流范围的最小预设值，停止/开始向电解槽内投放电解质水。

由于ph计检测的ph值具有延时滞后性的特点，因此本实施例中引入了延时判断的控制。当判断出电解槽内酸碱水的ph值合格后，并不直接输出酸碱水，而是进入延时阶段，当延时结束后，再次检测电解槽内酸碱水的ph值，在保证ph值两次检测均合格的情况下，才输出酸碱水，保证成品的质量，不会有参杂不合格品水的情况。

参见图6及图7，图6及图7显示了本发明基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统100的结构示意图，其包括纯净水管路1、电解质水管路2、电解槽3、电流检测装置4、控制泵5及控制器6，所述纯净水管路1及电解质水管路2分别与电解槽3连接，所述电流检测装置4及控制泵5分别与控制器6连接。

工作时，纯净水沿纯净水管路1传输，电解质水通过电解质水管路2传输，其中，纯净水与电解质水进入电解槽之前与电解质水混合，混合后的水进入电解槽并经过电解槽的阴阳极电解，生成一定ph值的酸碱水。具体地：

所述电流检测装置4设于电解槽3上，用于检测电解槽3的电解电流值。

所述控制器6包括电流判断单元61，用于判断电流检测装置4所检测的电解电流值是否处于预设电流范围内。

所述控制泵5用于控制电解质水的投放量。

检测过程中，当电流判断单元61判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵5关闭/开启电解质水管路2以停止/开始向电解槽3投放电解质水；当电流判断单元61判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵5关闭/开启电解质水管路2以停止/开始向电解槽投放电解质水。

需要说明的是，在实际应用中可根据成品(酸性水，碱性水)要求设定“预设电流范围”以及调整电解质水的投放方法。

如图8所示，所述电流判断单元61包括酸性水判断单元611和/或碱性水判断单元612，即电流判断单元61可单独设有酸性水判断单元611和碱性水判断单元612，也可同时设有酸性水判断单元611和碱性水判断单元612。具体地：

所述酸性水判断单元611，用于当所述电解酸碱水机需生产酸性水时，判断电解电流值是否处于预设电流范围内。

所述碱性水判断单元612，用于当所述电解酸碱水机需生产碱性水时，判断电解电流值是否处于预设电流范围内。

如图2所示，电解酸碱水机生产酸性水时，电解电流值与ph值呈反比例关系(即电解电流值越大，ph值越小，酸性越强)。

当酸性水判断单元611判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵5开启电解质水管路2以向电解槽3投放电解质水；当酸性水判断单元611判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵5关闭电解质水管路2以停止向电解槽3投放电解质水。

如图3所示，电解酸碱水机生产碱性水时，电解电流值与ph值呈正比例关系(即电解电流值越大，ph值越大，碱性越强)

当碱性水判断单元612判断出电解电流值大于预设电流范围的最大预设值时，控制泵5关闭电解质水管路2以停止向电解槽3投放电解质水；当酸性水判断单元612判断出电解电流值小于预设电流范围的最小预设值时，控制泵5开启电解质水管路2以向电解槽3投放电解质水。

因此，本发明通过实时检测电解槽中的电解电流，以精准控制电解电流的大小来控制控制电解质水的投放，从而实现酸碱度的精准控制，加快电解酸碱水的酸碱变化，提高电解效率，节约资源成本，大大提高电解酸碱水机的酸碱纯度及稳定度。

如图9所示，所述基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统100还包括与控制器6连接的ph检测装置7，所述ph检测装置7用于检测电解槽3内酸碱水的ph值。同时，所述控制器6还包括ph判断单元62，用于判断ph值是否合格，当ph判断单元62判断出ph值不合格时，启动电流检测装置4。

因此，与图7所示的第一实施例不同的是，本实施例中增加了ph检测装置7及ph判断单元62。当ph判断单元62检测出电解槽3内酸碱水的ph值合格时，可直接输出合格的酸碱水；当ph判断单元62检测出电解槽3内酸碱水的ph值不合格时，才需启动电流检测装置4检测电解槽3的电解电流值，避免了ph值合格也启动电流检测装置4的情况，大大地节省了资源成本。

如图10所示，所述基于电解酸碱水机的酸碱度控制系统100还包括与控制器6连接的计时器8；当ph判断单元62判断出ph值合格时，启动计时器8；当计时器8达到预设时间间隔后，再次启动ph检测装置7以检测电解槽3内酸碱水的ph值；当ph判断单元62判断出ph值不合格时，启动电流检测装置4。

由于ph计检测的ph值具有延时滞后性的特点，因此本实施例中引入了计时器8。当ph判断单元62判断出电解槽3内酸碱水的ph值合格后，并不直接输出酸碱水，而是进入延时阶段，当计时器8的延时结束后，再次通过ph判断单元62判断电解槽3内酸碱水的ph值，在保证ph值两次检测均合格的情况下，才输出酸碱水，保证成品的质量，不会有参杂不合格品水的情况。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。