隨著水資源短缺和水源污染的日趨嚴(yán)重,人們對(duì)生活水平的要求不斷提高,水質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。水質(zhì)檢測(cè)是保護(hù)和治理水資源的前提和基礎(chǔ),化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)是衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo),氨氮是水體中的主要耗氧污染物,兩者均是水質(zhì)檢測(cè)的常用指標(biāo),具有重要意義。本文主要針對(duì)飲用水化學(xué)需氧量COD和漁業(yè)養(yǎng)殖氨氮,分別設(shè)計(jì)了小型浸入式檢測(cè)系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容為以下幾個(gè)方面:(1)查閱文獻(xiàn)資料,了解國(guó)標(biāo)和行業(yè)常用的水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)方法,比較分析傳統(tǒng)方法與光學(xué)方法的特點(diǎn)和不足,調(diào)研分析國(guó)內(nèi)外水質(zhì)各參數(shù)檢測(cè)研究現(xiàn)狀,評(píng)估現(xiàn)有分析儀器的性能和成本,并關(guān)注前沿文獻(xiàn)中出現(xiàn)的新方法。(2)采用紫外吸收光譜法檢測(cè)COD,根據(jù)低成本和便攜式的要求,設(shè)計(jì)了飲用水COD檢測(cè)系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)和軟件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。(3)采用熒光光譜法檢測(cè)水中的氨氮。選定熒光敏感劑,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),用合適的成膜方法制作成熒光膜。為避免干擾,在熒光敏感膜上再涂敷一層防水透氣膜,比較分析了不同防水透氣材料性能,通過(guò)實(shí)驗(yàn),最終找到適合的材料,制備成氨熒光敏感膜。(4)設(shè)計(jì)熒光法檢測(cè)水中氨氮的光路結(jié)構(gòu)、電路控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。選擇光學(xué)器件、搭建光路;設(shè)計(jì)光源控制電路,用采集卡和LabVIEW同時(shí)實(shí)現(xiàn)了控制光源和采集熒光數(shù)據(jù),并顯示在PC上。(5)檢測(cè)系統(tǒng)性能測(cè)試。用所搭飲用水COD檢測(cè)系統(tǒng)得到吸光度與COD濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同飲用水類型的區(qū)分以及對(duì)飲用水敞口放置后COD濃度變化的監(jiān)測(cè)。所搭氨檢測(cè)系統(tǒng)能對(duì)不同濃度氨水產(chǎn)生響應(yīng),且不受溶液PH的干擾。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU991.21
【部分圖文】：

第一激發(fā)單線態(tài)或第二激發(fā)單線態(tài)等是不穩(wěn)定的，所以會(huì)躍遷回基態(tài)，當(dāng)??電子由第一激發(fā)單線態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能量會(huì)以光的形式釋放，即產(chǎn)生熒光，原??理如圖２－１所示。很多熒光物質(zhì)一旦停止入射光，熒光也隨之立即消失。大多數(shù)??情況下，發(fā)光波長(zhǎng)比吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)，能量更低。常見的現(xiàn)象是物質(zhì)吸收紫外光，??發(fā)出可見波段熒光。??－ｒ?．?ｊ電線第二???Ｔ?＼????１電子激發(fā)態(tài)?????Ｋ?＝?〇??ｂ?無(wú)??吸?錨??光Ｉ??遷?，??—．Ｘ，．．?ｊ｜ｂｚｉｎ：＇?．．．?ｔ?＝１?單線第一??????１電子＊發(fā)態(tài)??ｉＰｌ￣￣??－ａ－?—?ｄ?ｌ－．＃線態(tài)??ｉｉ＿Ｊｌ?１１?＾??二：：二ｊｊｊＺ?…．：ｌ￣￣￣＾二ｊ?單殘株態(tài)??—ｌｉｕ?１１１１???１—Ｋ?＝?０??圖２．１熒光的產(chǎn)生原理??熒光廣泛用于化合物的定性和定量分析。熒光分析，是指利用某些物質(zhì)在紫??外光照射下產(chǎn)生熒光的特性及其強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性和定量分析的方法。在熒光??分析中，常用到熒光光譜，即熒光的能量－波長(zhǎng)關(guān)系圖。熒光光譜包括激發(fā)譜和??發(fā)射譜兩種［３３１，其中激發(fā)譜是用不同波長(zhǎng)的激發(fā)光作用在熒光物質(zhì)上，在某一波??長(zhǎng)處測(cè)得的熒光強(qiáng)度的變化情況，也就是不同波長(zhǎng)的激發(fā)光的相對(duì)效率；發(fā)射譜??則是在某一固定波長(zhǎng)的激發(fā)光作用下

（１?）光源??為了選擇合適波長(zhǎng)的光源，取ＣＯＤ標(biāo)準(zhǔn)溶液于分光光度計(jì)下掃描得其紫外??吸收光譜（如圖３．３），從光譜圖可以看出，在紫外區(qū)，ＣＯＤ有兩個(gè)吸收峰，其??中大的吸收峰位于２２０ｎｍ以內(nèi)，在２８０ｎｍ處，還有一個(gè)較小的吸收峰。如果想??在２５４ｎｍ以內(nèi)選擇光源，有氙燈和低壓汞燈可以選擇，氙燈是利用氙氣放電而??發(fā)光的電光源，分為長(zhǎng)弧氙燈、短弧氙燈和脈沖氙燈三種，如曰本濱松公司的??Ｆ１１１０３６型閃爍氙燈，發(fā)光波段為２００－１０００ｎｍ，需要１１－２８Ｖ供電，但考慮到做??成手持式儀器，采用氙燈體積太大，且價(jià)格較高。低壓汞燈是利用較低汞蒸汽壓??被激發(fā)而發(fā)出紫外光，其發(fā)光譜線主要有兩條：一條是２５３．７ｎｍ波長(zhǎng)，另一條是??１８５ｎｍ波長(zhǎng)，低壓汞燈紫外輻射效率很高，主要應(yīng)用作殺菌燈、熒光分析、光譜??儀波長(zhǎng)基準(zhǔn)等。但汞燈體積較大且需要外加電源模塊

經(jīng)過(guò)調(diào)研和比較，最終選擇購(gòu)買了珠海天輝電子的ＴＨ－ＵＶ２８０－ＴＯ３９Ｈ－Ｂ型，??峰值波長(zhǎng)為２８０ｎｍ，半高脈寬１０ｎｍ，功率為ｌ－１．５ｍＷ，額定電流為２０ｍＡ，工作??電壓為５．０Ｖ－７．０Ｖ；?Ｔ０３９封裝，發(fā)散角為７°。光學(xué)特性如圖３．４和３．５所示，??電學(xué)特性如圖３．６所示：??［〇???ｊ???Ｉ＇ｉ???！?＊?１?????０．３－?ｊ?－??０?６?－?Ｉ?－??§５?！?ＩＷＨＭ?Ｉｔｈｍｉ??ＪＯ???－＞－?ｋ?????＾?｜?：??—０．４－?Ｉ?？??°２＇?ｊ?＼?？??ｉ?Ｖ??〇〇Ｈ???１———?＞???ｊ?????２００?２５０?３００?３５０?４〇〇??波長(zhǎng)（ｎｍ）??圖３．４?ＬＥＤ的發(fā)射光譜??１６??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 蔡樹伯;趙輝;劉呈波;;水體污染概況及防治對(duì)策[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2010年17期

本文編號(hào)：2856150