本文關(guān)鍵詞：基于紫外吸收光譜法水質(zhì)檢測(cè)算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：水是生命之源,它哺育了地球的文明,人類社會(huì)的發(fā)展更離不開水的滋潤(rùn)。水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)為我們提供了安全可靠的保障,實(shí)時(shí)在線水質(zhì)檢測(cè)儀,不但檢測(cè)速度快,實(shí)時(shí)性高,而且成本低、操作簡(jiǎn)單,適合廣泛使用。目前水質(zhì)檢測(cè)儀正向著自動(dòng)化、智能化、多功能化以及集成化方向發(fā)展。本文基于吉林省科技廳基礎(chǔ)處“多傳感器水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究(20140101224JC)”項(xiàng)目,利用紫外吸收光譜法,設(shè)計(jì)了一款實(shí)時(shí)在線水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)。以FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列)為控制核心,充分發(fā)揮FPGA運(yùn)行速度快、有并行處理數(shù)據(jù)能力等特點(diǎn)。該水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)具有無(wú)化學(xué)試劑添加、快速、現(xiàn)場(chǎng)顯示檢測(cè)結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)�？赏瑫r(shí)測(cè)定硝酸鹽氮、COD(化學(xué)需氧量)濃度,適于水源地及清潔地表水的水質(zhì)實(shí)時(shí)檢測(cè)。本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:1.研究紫外吸收光譜法檢測(cè)硝酸鹽濃度的修正算法。直接紫外吸收光譜法檢測(cè)水樣中硝酸鹽及COD濃度,會(huì)受到水體中干擾物質(zhì)的影響,產(chǎn)生不確定偏差。本文對(duì)比雙波長(zhǎng)法、一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)光譜法消除干擾的能力,結(jié)合所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)性能,選擇雙波長(zhǎng)修正法檢測(cè)水中硝酸鹽濃度,以220nm處的吸光度值為測(cè)量值,利用275nm處的吸光度進(jìn)行光譜修正。2.設(shè)計(jì)水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。本文基于紫外吸收光譜法所設(shè)計(jì)的水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:光源、分光系統(tǒng)、樣品池及光電檢測(cè)系統(tǒng)。選擇氘燈為檢測(cè)系統(tǒng)的光源,凹面全息光柵為分光系統(tǒng)核心部件,通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī),選擇輸出紫外波段所需波長(zhǎng)。光電檢測(cè)系統(tǒng)由光電池接收信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,電信號(hào)經(jīng)放大電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,將最終測(cè)量參數(shù)濃度數(shù)據(jù)顯示在LCD屏上。該檢測(cè)系統(tǒng)體積小,可完成樣品自動(dòng)采集,具有檢測(cè)速度快,可實(shí)時(shí)顯示等特點(diǎn)。3.設(shè)計(jì)水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)控制軟件。本文將現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA用于水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)中,利用硬件描述語(yǔ)言Verilog進(jìn)行程序編寫及軟件控制,實(shí)現(xiàn)精確地定位輸出選定的紫外波長(zhǎng)及采集光譜數(shù)據(jù)、建立算法和反演模型等。4.利用檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。在完善檢測(cè)系統(tǒng)、調(diào)試系統(tǒng)整體性能的基礎(chǔ)上,對(duì)儀器性能做相應(yīng)的分析,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溶液實(shí)驗(yàn)與待測(cè)水樣的應(yīng)用實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證本文研制的水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X832

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4 沈碧蓮,葉美霞,沈宏振,吳文有,廖瑞龍;慶元縣農(nóng)村自來(lái)水水廠水質(zhì)檢測(cè)分析[J];預(yù)防醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息;2002年06期

5 馮敏;;氣相色譜在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用[J];黑龍江水利科技;2009年01期

6 范愛萍;王洋;;應(yīng)用水質(zhì)檢測(cè)的方法判斷地面下漏水源頭[J];城鎮(zhèn)供水;2010年03期

7 賀紅萍;;加強(qiáng)水質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理工作分析[J];中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年08期

8 羅瑋;;淺談污水水質(zhì)檢測(cè)[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2012年24期

9 黃惠蓉;;淺析如何利用日常水質(zhì)檢測(cè)手段協(xié)助供水稽查工作[J];科技信息;2013年18期

10 周海剛,邢志軍,馮萍,畢毅;提高水質(zhì)檢測(cè)水平促進(jìn)水質(zhì)管理工作[J];中國(guó)科技信息;2005年13期

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1 劉玉蓮;李寅生;薛桂萍;;水質(zhì)有機(jī)污染與健康研究[A];吉林省預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)2004年預(yù)防醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

2 程浩;郎兆新;張麗華;;利用化學(xué)反應(yīng)平衡模型進(jìn)行地下水質(zhì)檢測(cè)[A];第十四屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2000年

3 徐啟龍;嚴(yán)婧;趙雪琴;梁自成;;太湖水質(zhì)條件對(duì)旅游開發(fā)的影響[A];中國(guó)地理學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

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1 記者 韓睿華 通訊員 陳玉璐;北京排水集團(tuán)水質(zhì)檢測(cè)中心為京城水系診脈[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2006年

2 記者 董馨 通訊員 張繼偉;四位水質(zhì)檢測(cè)專家飛赴平武[N];長(zhǎng)春日?qǐng)?bào);2008年

3 記者 葛鑄聰邋通訊員 陳潔瑜;東營(yíng)區(qū)建成農(nóng)村集中供水水質(zhì)檢測(cè)體系[N];東營(yíng)日?qǐng)?bào);2008年

4 記者 陳志堅(jiān);在生命源頭為健康把關(guān)[N];中山日?qǐng)?bào);2010年

5 記者 劉佳;遼寧輸歐水產(chǎn)品水質(zhì)檢測(cè)完成[N];遼寧日?qǐng)?bào);2010年

6 YMG記者 孫致霞　孫長(zhǎng)波 通訊員 孫榮;50多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)水質(zhì)檢測(cè)達(dá)標(biāo)[N];煙臺(tái)日?qǐng)?bào);2010年

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1 湯斌;紫外—可見光譜水質(zhì)檢測(cè)多參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2014年

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1 劉國(guó)龍;自清潔非線性pH電極的研制[D];吉林建筑大學(xué);2015年

2 韓博宇;基于紫外吸收光譜法水質(zhì)檢測(cè)算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2016年

3 劉付勇;常規(guī)參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D];重慶大學(xué);2011年

4 宋秀峰;海洋水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)中多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2013年

5 陳杰;小型USV水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];廈門大學(xué);2014年

6 王磊;吉林市松花江洪水期間水質(zhì)檢測(cè)與分析[D];吉林大學(xué);2011年

7 馬新樂(lè);基于水質(zhì)檢測(cè)的化學(xué)研究性學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)[D];天津師范大學(xué);2014年

8 唐慧儒;典型褐煤脫水提質(zhì)及所脫水分的凈化回收研究[D];浙江大學(xué);2015年

9 余小柳;面向紫外光譜水質(zhì)分析系統(tǒng)的雙光程差分結(jié)構(gòu)探頭設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2014年

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