智能型飲用水處理系統(tǒng)及電磁波探測物質的研究.pdf

1、中國廣大農村水資源污染嚴重,災區(qū)安全飲用水無法得到保障。本文針對日益嚴峻的水資源形勢,特別是現行的飲用水裝置存在的問題,設計了一種新的飲用水裝置。該裝置是將現在的飲用水處理技術,例如:離子交換樹脂、活性碳吸附等技術集中在一個相對密閉的空間當中,在解決了以往水處理站需要大興土木的缺點的同時,有效地克服了飲用水處理環(huán)節(jié)中的二次污染問題。由于其便捷性和安全性,該裝置可以在農村及災區(qū)得到普及。
　　 該飲用水處理裝置的最大特點是在原有的

2、飲用水技術的基礎上增加了智能控制環(huán)節(jié)和實時檢測環(huán)節(jié)。裝置中的電磁閥和電機等受控元件都在微控制器ARM7的控制下進行操作,同時在處理過程中的各個環(huán)節(jié)增加了自動檢測的功能,用戶可以實時的監(jiān)測系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)。本系統(tǒng)還為用戶提供了人機交互模塊,用戶可以時刻了解系統(tǒng)當前的工作狀況,特別是水質情況,從而對系統(tǒng)進行操作和控制。
　　 雖然在飲用水裝置中增加了水質檢測環(huán)節(jié),但目前僅僅局限在簡單的水質電導率以及pH值,對于一些其他的物質,特別

3、是金屬,還無法實現在線檢測,因此本課題引入了一種新的檢測方法——電磁波檢測方法。
　　 電磁波檢測方法是基于電介質理論來進行的,處于電磁場中的電介質會受到電磁波的影響而被極化,同時被極化的電介質又會對原電磁場產生影響,這就為本課題用電磁波的方法進行檢測提供了理論基礎。
　　 本論文為這種新方法設計了實驗平臺,首先在硬件方面采用模塊化設計,將主控模塊、頻率發(fā)生模塊、功率放大模塊、反饋模塊和通訊模塊集中在STD總線上。本課題

4、設計了12維的正弦波輸出,而且每一維的正弦波均可調頻調幅,反饋模塊采集電壓值,然后將數據上傳至上位機,利用上位機強大的圖形功能將數據制成曲線,方便進行數據分析。其次本課題采用嵌入式實時操作系統(tǒng),利用操作系統(tǒng)強大的底層驅動函數和任務調配工程,有效地協(xié)調各個模塊的工作。
　　 最后在實驗平臺的基礎上進行了初步的實驗,在一維實驗中不斷地縮小頻帶和步進以使得不同物質能夠呈現出明顯的區(qū)分度,在15～16KHz的頻段中,八種物質被明顯的區(qū)分