基于紫外-可見吸收光譜的飲用水多參數(shù)檢測系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 18:50
承載著生命起源的水資源是大自然不斷發(fā)展的“杰作”。水資源的普遍性和重要性可以在生活的各個(gè)領(lǐng)域得到肯定。但是,近年來隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們卻忽視了水質(zhì)安全問題,尤其是飲用水的污染會(huì)嚴(yán)重威脅人類的健康與發(fā)展。因此,及時(shí)、有效、全面、準(zhǔn)確地獲取水質(zhì)參數(shù)以應(yīng)對(duì)突發(fā)性飲用水事故、確保飲用水安全是至關(guān)重要的。水質(zhì)檢測,作為最有效的實(shí)時(shí)分析技術(shù),為水資源的管理、保護(hù)和發(fā)展規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。本文以吉林省環(huán)保廳“飲用水水源地水質(zhì)現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測方法研究”項(xiàng)目和吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“飲用水安全檢測儀的研制”為依托,研究基于紫外-可見吸收光譜法的水質(zhì)檢測技術(shù),設(shè)計(jì)了一款實(shí)時(shí)在線多參數(shù)水質(zhì)檢測系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)具有低成本、快速準(zhǔn)確、自動(dòng)化、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),可同時(shí)檢測硝酸根、COD、總磷三種重要水質(zhì)參數(shù)的濃度,適用于低濃度范圍的飲用水水質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)測量。本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:(1)首先提出了水質(zhì)檢測研究背景和意義,對(duì)常見水質(zhì)檢測方法進(jìn)行分類,還探究了基于紫外-可見吸收光譜的原理以及飲用水中三個(gè)參數(shù)的重要意義。最后,結(jié)合國內(nèi)外基于紫外-可見吸收光譜的檢測儀的研究進(jìn)展和現(xiàn)階段所存在的問題,確定本文研究的檢測...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 水質(zhì)檢測的常用方法
1.2.1 光電檢測技術(shù)
1.2.2 光譜技術(shù)
1.2.3 建模與算法
1.3 基于紫外-可見吸收光譜的檢測
1.3.1 紫外-可見吸收光譜檢測原理
1.3.1.1 光譜的分類
1.3.1.2 紫外-可見吸收光譜產(chǎn)生和特征
1.3.1.3 朗伯-比爾定律
1.3.2 紫外-可見吸收光譜檢測應(yīng)用
1.3.2.1 硝酸鹽
1.3.2.2 化學(xué)需氧量
1.3.2.3 總磷
1.3.3 UV-Vis水質(zhì)檢測儀的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 紫外-可見吸收光譜水質(zhì)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2 檢測系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 光源
2.2.2 分光系統(tǒng)
2.2.3 樣品池
2.2.4 光電檢測器
2.3 檢測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
2.4 檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第三章 多參數(shù)檢測系統(tǒng)的測試與結(jié)果分析
3.1 實(shí)驗(yàn)器材
3.1.1 主要試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液
3.2.2 紫外-可見吸收光譜測試與分析
3.2.2.1 硝酸根光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.2.2 COD光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.2.3 總磷光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.3 檢測系統(tǒng)的測試與分析
3.2.3.1 硝酸根吸收特征曲線
3.2.3.2 COD吸收特征曲線
3.2.3.3 總磷吸收特征曲線
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 檢測系統(tǒng)硝酸根測試結(jié)果
3.3.1.1 硝酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.1.2 硝酸根誤差分析
3.3.2 檢測系統(tǒng)COD測試結(jié)果
3.3.2.1 COD標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.2.2 COD誤差分析
3.3.3 檢測系統(tǒng)總磷測試結(jié)果
3.3.3.1 總磷標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.3.2 總磷誤差分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4.1 系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證
3.4.2 其他性能驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 工作總結(jié)
4.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]基于多光譜信息融合的水質(zhì)COD檢測模型與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周昆鵬.燕山大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于紫外—可見光譜水質(zhì)檢測光學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 鄧思興.重慶理工大學(xué) 2018
[2]光譜法水質(zhì)參數(shù)檢測技術(shù)研究[D]. 顏青.浙江大學(xué) 2018
[3]紫外—可見光譜水質(zhì)COD檢測的原理、儀器及方法技術(shù)研究[D]. 張崢.重慶大學(xué) 2017
[4]基于紫外吸收光譜法水質(zhì)檢測算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 韓博宇.吉林大學(xué) 2016
[5]多參數(shù)水質(zhì)檢測儀測控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 于志強(qiáng).重慶大學(xué) 2015
[6]基于ARM的多參數(shù)水質(zhì)檢測儀測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 周小峰.重慶大學(xué) 2014
[7]硝酸鹽、磷酸鹽溶液的紫外吸收光譜的研究[D]. 王睿.江南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3712651
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 水質(zhì)檢測的常用方法
1.2.1 光電檢測技術(shù)
1.2.2 光譜技術(shù)
1.2.3 建模與算法
1.3 基于紫外-可見吸收光譜的檢測
1.3.1 紫外-可見吸收光譜檢測原理
1.3.1.1 光譜的分類
1.3.1.2 紫外-可見吸收光譜產(chǎn)生和特征
1.3.1.3 朗伯-比爾定律
1.3.2 紫外-可見吸收光譜檢測應(yīng)用
1.3.2.1 硝酸鹽
1.3.2.2 化學(xué)需氧量
1.3.2.3 總磷
1.3.3 UV-Vis水質(zhì)檢測儀的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 紫外-可見吸收光譜水質(zhì)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2 檢測系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 光源
2.2.2 分光系統(tǒng)
2.2.3 樣品池
2.2.4 光電檢測器
2.3 檢測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
2.4 檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第三章 多參數(shù)檢測系統(tǒng)的測試與結(jié)果分析
3.1 實(shí)驗(yàn)器材
3.1.1 主要試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液
3.2.2 紫外-可見吸收光譜測試與分析
3.2.2.1 硝酸根光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.2.2 COD光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.2.3 總磷光譜的標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.3 檢測系統(tǒng)的測試與分析
3.2.3.1 硝酸根吸收特征曲線
3.2.3.2 COD吸收特征曲線
3.2.3.3 總磷吸收特征曲線
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 檢測系統(tǒng)硝酸根測試結(jié)果
3.3.1.1 硝酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.1.2 硝酸根誤差分析
3.3.2 檢測系統(tǒng)COD測試結(jié)果
3.3.2.1 COD標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.2.2 COD誤差分析
3.3.3 檢測系統(tǒng)總磷測試結(jié)果
3.3.3.1 總磷標(biāo)準(zhǔn)曲線模型建立
3.3.3.2 總磷誤差分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4.1 系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證
3.4.2 其他性能驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 工作總結(jié)
4.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]基于多光譜信息融合的水質(zhì)COD檢測模型與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周昆鵬.燕山大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于紫外—可見光譜水質(zhì)檢測光學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 鄧思興.重慶理工大學(xué) 2018
[2]光譜法水質(zhì)參數(shù)檢測技術(shù)研究[D]. 顏青.浙江大學(xué) 2018
[3]紫外—可見光譜水質(zhì)COD檢測的原理、儀器及方法技術(shù)研究[D]. 張崢.重慶大學(xué) 2017
[4]基于紫外吸收光譜法水質(zhì)檢測算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 韓博宇.吉林大學(xué) 2016
[5]多參數(shù)水質(zhì)檢測儀測控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 于志強(qiáng).重慶大學(xué) 2015
[6]基于ARM的多參數(shù)水質(zhì)檢測儀測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 周小峰.重慶大學(xué) 2014
[7]硝酸鹽、磷酸鹽溶液的紫外吸收光譜的研究[D]. 王睿.江南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3712651
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