本文關鍵詞：散射式濁度儀的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 水的濁度是由于不溶解物質(zhì)的存在而應起的。對于不溶性的，分散物質(zhì)所應起的濁度，可以通過測量散射光的強度求出。光的散射作用是液體的一種特性，可以用來測定濁度。 根據(jù)國際標準ISO7027，使用光學濁度儀測量的水的濁度：一是散射光測定法，適用于低濁度水(例如飲用水)，根據(jù)儀器設計的不同，也可以將其用于高濁度水的測定。二是透射光測定法，更適合于高濁度水(例如廢水和污水)的測定�？扇苄缘奈展馕镔|(zhì)(例如有色物質(zhì))的存在能影響濁度的測定。用大于800nm波長進行測量，可減少這些影響。在該波長范圍內(nèi)，某些污水中的藍色對濁度測定有輕微影響，空氣氣泡也可能干擾測定，但是對試樣進行仔細處理可以將這些干擾降至最小的程度。含溶解性物質(zhì)的水樣，僅能使通過該水樣的光線衰減。而含不溶性物質(zhì)的水樣不僅能使入射光衰減，而且由于水中不溶性粒子的存在還會在各個不同方向上程度不同地產(chǎn)生散射光。散射光強度取決于入射光的波長，測量角以及水中懸浮顆粒的形狀，光學特性和粒子大小分布。 隨著儀器儀表向著智能化方向的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術也獲得了廣泛的發(fā)展空間。與此同時，人們生活水平不斷的提高，水質(zhì)(尤其是飲用水質(zhì))越來越得到人們的關注。水的濁度是反映水質(zhì)優(yōu)劣的一個十分重要的指標。從衛(wèi)生的角度來看，降低水的濁度對人體健康有不少好處。針對市場上濁度儀存在的優(yōu)缺點，本選題結合嵌入式系統(tǒng)技術，單片機技術和自動化儀器儀表，對濁度儀的硬件和軟件進行設計研究，設計并實現(xiàn)了一種更符合生產(chǎn)、生活需求的新型濁度儀，可用與寬范圍水濁度的測量，具有線性度好，靈敏度高等特點。 本文設計的新型濁度儀具有以下特點：采用ATMEL公司的ATmega16低功耗8位單片機(國外稱為MCU)作為系統(tǒng)的硬件平臺，其低功耗工作模式，既提高了運算的速度，又降低了功耗，使?jié)岫葍x具有更長的使用周期。論文簡要地介紹了濁度儀的分類，散射式濁度儀的工作原理，，現(xiàn)狀及發(fā)展前景，闡述了本設計的重要性及廣泛的應用前景。詳細闡述了基于ATmega16處理器濁度儀的軟、硬件設計，水樣池的設計，光電系統(tǒng)，電源電路，放大電路，ATmega16的CPU電路，接口電路。對于氣泡干擾的處理，顏色干擾的處理，有機物干擾的處理，給出了調(diào)試過程和試驗結果。 通過大量的基礎試驗結果表明，這種設計方法可以很好地消除上述干擾�？偨Y歸納了散射式濁度儀的可行性，可靠性。
【關鍵詞】：散射光 濁度儀 氣泡干擾 顏色干擾
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 濁度儀簡介16
• 1.2 濁度儀生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展前景16-17
• 1.3 濁度測量的意義17
• 1.4 選題依據(jù)17-18
• 1.5 論文的主要研究工作18-20
• 第二章 濁度儀形成機理20-26
• 2.1 濁度概述20-21
• 2.1.1 濁度定義20
• 2.1.2 濁度單位20-21
• 2.2 濁度標準21-22
• 2.2.1 零濁度水21
• 2.2.2 福爾馬肼(Formazine)濁度標準溶液21-22
• 2.3 濁度測量方法22-25
• 2.3.1 透射光測定法23
• 2.3.2 散射光測定法23-24
• 2.3.3 透射光—散射光比較測定法24-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第三章 濁度儀工作原理26-31
• 3.1 濁度測量原理26-29
• 3.1.1 散射光強度26-27
• 3.1.2 濁度儀中接收的散射光強度27-29
• 3.2 散射式濁度儀測量的范圍29-30
• 3.2.1 最大濁度值29
• 3.2.2 散射式濁度儀測量的線性關系29-30
• 3.3 本章小結30-31
• 第四章 水樣池設計及光電器件選型31-38
• 4.1 水樣池的設計31-35
• 4.1.1 水樣池殼體31-35
• 4.2 發(fā)光器件的選型35-36
• 4.2.1 發(fā)光器件的國際標準要求35
• 4.2.2 發(fā)光器件的選型35-36
• 4.3 光電接受器選型36-37
• 4.4 本章小結37-38
• 第五章 濁度儀硬件設計38-55
• 5.1 電源電路38
• 5.2 發(fā)光電路38-40
• 5.2.1 TL431A可調(diào)節(jié)精密基準電源并聯(lián)穩(wěn)壓電路39
• 5.2.2 比較電路39
• 5.2.3 功放電路39-40
• 5.3 運算放大電路40-47
• 5.3.1 LM358運算放大電路40-42
• 5.3.2 AD623單電源儀表放大器42-45
• 5.3.3 AD623一級運算放大電路45-47
• 5.4 ATMEGA16控制電路47-53
• 5.4.1 ATmega16芯片特性47-49
• 5.4.2 ATmega16控制電路49-50
• 5.4.3 晶振電路50
• 5.4.4 SPI接口50-51
• 5.4.5 JTAG接口51-52
• 5.4.6 A/D轉(zhuǎn)換電路52-53
• 5.4.7 USART異步串行通信接口53
• 5.5 本章小結53-55
• 第六章 濁度儀軟件設計及試驗測量55-84
• 6.1 ICCAVR編譯器55
• 6.2 AVR集成開發(fā)環(huán)境55-56
• 6.3 A/D轉(zhuǎn)換寄存器設置56
• 6.3.1 ADC多工選擇寄存器ADMUX56
• 6.3.2 ADC控制和狀態(tài)寄存器ADCSR56
• 6.4 異步串行口通信56-59
• 6.4.1 USART控制和狀態(tài)寄存器A-UCSRA56-57
• 6.4.2 USART控制和狀態(tài)寄存器B-UCSRB57
• 6.4.3 USART控制和狀態(tài)寄存器C-UCSRC57-58
• 6.4.4 異步串行口通信程序58-59
• 6.4.5 PC機顯示畫面59
• 6.5 氣泡處理59-73
• 6.5.1 機械除泡60-61
• 6.5.2 機械除泡零件圖61-64
• 6.5.3 數(shù)字濾波除泡算法64-68
• 6.5.4 數(shù)字濾波除泡程序68-73
• 6.6 有機物干擾73-74
• 6.7 顏色處理74-82
• 6.7.1 溶液顯色原理74-75
• 6.7.2 物質(zhì)的顏色75-76
• 6.7.3 分光光度法76-77
• 6.7.4 顏料、染料、指示劑的定量分析和定性分析77-82
• 6.8 本章小結82-84
• 第七章 結論及展望84-86
• 7.1 全文總結84
• 7.2 工作展望84-86
• 參考文獻86-88
• 附錄88-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文90

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 梅玫;黃勇;;水體中濁度測定方法的研究進展[J];廣東化工;2012年09期

2 王麗;;散射式水下濁度測量方法的研究[J];國外電子測量技術;2012年09期

3 秦華偉;周紅偉;葉瑛;潘依雯;楊厲昆;;應用于龜山島熱液噴口探尋的散射光式水下濁度儀研制[J];熱帶海洋學報;2013年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 馮祥;微量樣本中懸浮顆粒濃度的快速檢測裝置研究[D];電子科技大學;2011年

2 邢靜芳;基于濁度法的抗生素效價測量系統(tǒng)的研發(fā)[D];河北工業(yè)大學;2011年

3 鄒瑞杰;基于Mie散射的微量油污染在線檢測技術研究[D];天津大學;2012年

4 羅民富;便攜式光電濁度儀的研究[D];重慶大學;2010年

5 鄔曉齡;SiO_2/PVDF復合納濾膜的制備及其去除模型病毒的性能研究[D];華南理工大學;2013年

  本文關鍵詞：散射式濁度儀的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：319494