發(fā)布時(shí)間：2021-02-07 21:53

　　我國(guó)面臨著嚴(yán)重的水資源危機(jī),大力發(fā)展海水淡化技術(shù)是解決我國(guó)沿海地區(qū)淡水資源匱乏的有效途徑。pH值和電導(dǎo)率是衡量海水淡化系統(tǒng)中水質(zhì)是否合格的重要指標(biāo)。因此,研究pH和電導(dǎo)率參數(shù)在線檢測(cè)技術(shù)在海水淡化中具有重要意義。本文通過(guò)分析研究pH和電導(dǎo)率的測(cè)量原理以及相關(guān)傳感器的性能特點(diǎn),針對(duì)海水淡化系統(tǒng)的特殊要求,設(shè)計(jì)了電位法測(cè)量pH值的高性能信號(hào)處理電路,提出了變頻激勵(lì)測(cè)量電導(dǎo)率的方法,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并研發(fā)了一套海水淡化用在線pH及電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)。本文主要研究工作包括:（1）本文研究了基于電位法的pH測(cè)量原理,分析了影響pH測(cè)量的因素。針對(duì)pH電極高內(nèi)阻、易受外界環(huán)境干擾等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了具有高輸入阻抗、抗干擾能力強(qiáng)的儀用運(yùn)算放大電路。針對(duì)pH電極信號(hào)中干擾的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于遞推平均值的軟件濾波算法,提高了pH的檢測(cè)精度及其抗干擾能力。（2）本文研究了電導(dǎo)率的測(cè)量原理,分析了影響電導(dǎo)率測(cè)量的因素。針對(duì)電導(dǎo)率傳感器在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的電容效應(yīng)和極化效應(yīng),提出了變頻激勵(lì)的測(cè)量方法,并提供了不同電導(dǎo)率范圍對(duì)應(yīng)的激勵(lì)頻率,降低了電導(dǎo)率測(cè)量誤差。設(shè)計(jì)了變頻激勵(lì)源電路以及正弦波峰峰值采集算法,保證了對(duì)電導(dǎo)率信號(hào)的... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.1 pH 測(cè)量的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 電導(dǎo)率測(cè)量的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 pH 值及電導(dǎo)率的測(cè)量原理
    2.1 pH 和電導(dǎo)率參數(shù)簡(jiǎn)介
        2.1.1 水溶液中的pH 值
        2.1.2 水溶液中的電導(dǎo)率
    2.2 電位法測(cè)量pH 值的原理
        2.2.1 pH 電極的原理
        2.2.2 pH 校準(zhǔn)
        2.2.3 pH 溫度補(bǔ)償
    2.3 變頻激勵(lì)法測(cè)量電導(dǎo)率的原理
        2.3.1 電導(dǎo)池原理
        2.3.2 基于變頻激勵(lì)的電導(dǎo)率測(cè)量方法
        2.3.3 電導(dǎo)率溫度補(bǔ)償
    2.4 本章小結(jié)
第3章 pH 及電導(dǎo)率在線檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)概述
    3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    3.3 超聲波在線清洗裝置設(shè)計(jì)
        3.3.1 測(cè)量池設(shè)計(jì)
        3.3.2 超聲波清洗方法設(shè)計(jì)
    3.4 檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.4.1 硬件系統(tǒng)的構(gòu)成
        3.4.2 pH 信號(hào)處理電路
        3.4.3 函數(shù)發(fā)生器電路
        3.4.4 電導(dǎo)率信號(hào)處理電路
        3.4.5 溫度信號(hào)處理電路
        3.4.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
    3.5 檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        3.5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
        3.5.2 數(shù)據(jù)采集處理模塊
        3.5.3 觸摸控制與顯示模塊
        3.5.4 SPI 總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊
    3.6 本章小結(jié)
第4章 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 超聲波在線清洗現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試
    4.2 系統(tǒng)在線檢測(cè)精度實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 電導(dǎo)率在線檢測(cè)精度實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 pH 檢測(cè)精度實(shí)驗(yàn)
    4.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 電極漂移實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 工作總結(jié)及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]超聲波清洗的原理和實(shí)際應(yīng)用[J]. 李雅莉.  清洗世界. 2006(07)
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博士論文
[1]pH-ISFET生物微傳感集成芯片的研究[D]. 孫紅光.中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所） 2006

碩士論文
[1]海水淡化電導(dǎo)率在線測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 胡少鵬.杭州電子科技大學(xué) 2009
[2]一種新型工業(yè)電導(dǎo)信號(hào)測(cè)量?jī)x的研制[D]. 張敏.浙江大學(xué) 2005
[3]自動(dòng)換檔水電導(dǎo)率儀的研制[D]. 陳志永.河北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3022874