本文選題：水質(zhì)檢測(cè)　切入點(diǎn)：朗伯-比爾定律　出處：《華北水利水電大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：水是人類(lèi)賴(lài)以生存的寶貴資源,水質(zhì)安全關(guān)乎國(guó)運(yùn)民生。我國(guó)是個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家,近年來(lái),我國(guó)人口急劇增加,伴隨著工業(yè)化進(jìn)程推進(jìn),大量廢水被排放到江河湖海中。隨著污染的加劇,水體中污染物殘留物種類(lèi)及濃度逐漸增長(zhǎng),嚴(yán)重威脅到人類(lèi)健康。常規(guī)水質(zhì)檢測(cè)方法在檢測(cè)精度,測(cè)試參數(shù)范圍等方面已不能滿(mǎn)足越來(lái)越高的要求。隨著光學(xué)、電子等技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多水質(zhì)檢測(cè)方法被提出并應(yīng)用到水體檢測(cè)產(chǎn)品中。目前,水質(zhì)檢測(cè)儀器所采用檢測(cè)方法還存在一些缺點(diǎn),不能快速檢測(cè)水體中化學(xué)成分的濃度且儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本研究在水質(zhì)檢測(cè)儀器智能化和小型化的發(fā)展趨勢(shì)下,對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)方法進(jìn)行研究,提出利用顏色傳感器及快速測(cè)試管進(jìn)行溶液濃度檢測(cè)的新方法,設(shè)計(jì)了一套水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)溶液顏色進(jìn)行檢測(cè),研究溶液顏色與濃度的變化關(guān)系。經(jīng)實(shí)際測(cè)試,溶液顏色檢測(cè)結(jié)果一致性好,測(cè)試參數(shù)隨濃度呈線(xiàn)性變化趨勢(shì),證實(shí)了該檢測(cè)方法的正確性。利用該方法建立顏色與濃度關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù),滿(mǎn)足多種參數(shù)測(cè)試要求。論文提出基于朗伯-比爾定律的光學(xué)水質(zhì)快速檢測(cè)技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)儀器快速、小型、多參數(shù)技術(shù)要求。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),提出以白光LED作為光源,全光譜色度分析方法的快速檢測(cè)技術(shù)方案,針對(duì)水體中存在的多種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。首先對(duì)水質(zhì)檢測(cè)儀器原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,提出了溶液濃度測(cè)試的總體方案。在確定測(cè)試方案基礎(chǔ)上利用模塊化設(shè)計(jì)思路進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),結(jié)合新型顏色傳感器TCS3200和STM32F107單片機(jī)對(duì)KBC快速測(cè)試管內(nèi)溶液進(jìn)行色度檢測(cè)。最后,對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程,編寫(xiě)人機(jī)界面顯示程序及其他功能模塊驅(qū)動(dòng)程序。經(jīng)測(cè)試,該方法對(duì)水中多種殘留物檢測(cè)快速準(zhǔn)確。
[Abstract]:Water is a precious resource on which human beings depend for survival, and the safety of water quality is related to the people's livelihood of the country. China is a country with serious water shortage. In recent years, the population of our country has increased dramatically, with the advancement of industrialization. A large amount of waste water is discharged into rivers, lakes and seas. With the increase of pollution, the types and concentrations of residual pollutants in water gradually increase, which seriously threatens human health. With the development of optics, electronics and other technologies, more and more water quality detection methods have been put forward and applied to water detection products. There are still some shortcomings in the methods used in water quality detection instruments, such as the concentration of chemical components in water can not be detected quickly and the structure of the instruments is complex. In this paper, the development trend of intelligent and miniaturized water quality detection instruments is presented. A new method of solution concentration detection by using color sensor and fast test tube is put forward, and a water quality detection system is designed to detect the color of solution. The relationship between the color and the concentration of the solution is studied. The results of the actual test show that the results of the color detection of the solution are in good agreement, and the testing parameters show a linear trend with the concentration of the solution. The correctness of the method is verified. The database of the relationship between color and concentration is established by using this method, which meets the requirements of various parameter tests. In this paper, an optical water quality rapid detection scheme based on Lamber-Beer 's law is proposed, which can realize the rapid measurement of water quality. Small, multi-parameter technical requirements. In order to realize the design goal of the system, a rapid detection scheme with white LED as light source and full spectral chromaticity analysis method is proposed. First of all, the principle and structure of the water quality detection instrument are analyzed. The overall scheme of solution concentration measurement is put forward. On the basis of determining the test scheme, the hardware is designed by modularization, and the colorimetric measurement of the solution in the KBC tube is carried out by combining the new color sensor TCS3200 and STM32F107 microcontroller. Finally, The single-chip microcomputer is programmed, the man-machine interface display program and other function module driver are compiled. The test results show that the method is fast and accurate for detecting various residues in water.
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R123.1

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