發(fā)布時間：2021-04-21 20:19

　　生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand）可以定義為水體中的有機物被好氧微生物分解成無機物質(zhì)這一過程中所消耗的溶解氧量,簡稱BOD。這一指標的大小間接反映了水體中有機污染物的量的多少,是表征水體污染程度的一項重要指標。在我國國家環(huán)境保護標準HJ505-2009中,規(guī)定了測量水體BOD的稀釋與接種法。此方法需要付出5天的時間來測量BOD,測量周期太長,無法及時、高效地反映水體中有機物的污染狀況,在需要快速測量水體中有機污染物含量的場合無法適用。因此,研發(fā)一款能在現(xiàn)場實時監(jiān)測BOD的傳感器是十分有必要的。針對以上所研究的目的,本文探究了基于熒光分析法的海水BOD熒光原位傳感器檢測海水BOD的可能性。它的基本測量原理是通過紫外波段的光激發(fā)水體中的色氨酸產(chǎn)生熒光,探測器檢測此熒光信號并由傳感器內(nèi)置的校正參數(shù)將色氨酸熒光信號轉(zhuǎn)化為與之相關的生化需氧量,利用色氨酸間接測量BOD,解決BOD實時監(jiān)測問題。相比國家環(huán)境保護標準中提到的稀釋與接種法需要將水樣采集回實驗室并需要5天時間才能得到最終結(jié)果,本傳感器在環(huán)境現(xiàn)場就能將BOD實時檢測出來,而且不需要往水體中加入任何化學物質(zhì),對... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 BOD傳感器
        1.2.1 壓差法BOD傳感器
        1.2.2 BOD微生物傳感器
        1.2.3 MFC型BOD傳感器
        1.2.4 熒光分析法BOD傳感器
    1.3 BOD熒光原位傳感器的發(fā)展概況
    1.4 本文研究方案
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究意義
第二章 BOD熒光原位傳感器測量機理及其光學系統(tǒng)的設計
    2.1 熒光分析法
    2.2 BOD熒光傳感器測量機理
    2.3 BOD熒光傳感器光學器件的選型
        2.3.1 光源的選擇
        2.3.2 濾光片的選擇
        2.3.3 透鏡的選擇
        2.3.4 光電探測器的選擇
    2.4 BOD熒光傳感器光路結(jié)構(gòu)的搭建
    2.5 本章小結(jié)
第三章 BOD熒光原位傳感器的硬件電路設計
    3.1 LED驅(qū)動電路
        3.1.1 LED驅(qū)動分類
        3.1.2 傳感器LED驅(qū)動電路設計
    3.2 數(shù)據(jù)采集控制電路
        3.2.1 電源電路
        3.2.2 外部復位電路
        3.2.3 晶振電路
    3.3 數(shù)據(jù)采集電路
    3.4 接口電平轉(zhuǎn)換電路
    3.5 本章小結(jié)
第四章 BOD熒光原位傳感器的軟件開發(fā)
    4.1 STM32開發(fā)環(huán)境之Keil MDK介紹
    4.2 單片機的配置
        4.2.1 單片機RCC的配置
        4.2.2 PWM信號的生成
        4.2.3 STM32與ADS1256的通信
        4.2.4 單片機與上位機的通信
    4.3 數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 IIR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)
        4.3.2 BOD數(shù)學模型的建立
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BOD熒光原位傳感器實驗與應用測試
    5.1 實驗測試與結(jié)果分析
    5.2 海水現(xiàn)場測試與結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介
附錄A STM32F103C8T6引腳定義
附錄B BOD熒光原位傳感器主要功能代碼


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3152426