水質在線自動監(jiān)測儀中光電穩(wěn)定性研究.pdf

1、目前市場上在售和在用的水質在線監(jiān)測儀器，相比產品生產初期儀器的穩(wěn)定性得到飛速提高。但我們發(fā)現(xiàn)還存在一些問題仍在困擾著我們，沒能有效的解決。其中以監(jiān)測儀器的光電穩(wěn)定性的問題最為突出。而光電穩(wěn)定性直接影響到儀器測量結果的穩(wěn)定性和準確性。
　　本文通過設計、制作一整套光電控制系統(tǒng):LED光束經過半反半透鏡形成2束光，參比信號和測量信號采用片內積分放大，兩路信號同步采樣。將參比信號設置為一個固定目標值，每次參比信號到達目標值的同時，同步記

2、錄測量信號值。將其安裝到在線自動監(jiān)測儀上，并通過多種環(huán)境試驗，對儀器的光電穩(wěn)定性進行研究，主要研究內容與結果如下:
　　(1)、將光電系統(tǒng)接入在線監(jiān)測儀器系統(tǒng)內，環(huán)境溫度25攝氏度相對恒定，保持儀器一直處于待機狀態(tài)，采集光電信號值。采集頻率30次/分，積分基準時間從0.5秒開始試驗，而后逐步增加積分時間到0.9秒。考慮到測量光源采用1秒鐘的脈沖光源，為了保證光源信號有一定的自調整能力，積分時間必須控制在1秒鐘內。隨著積分時間的增加

3、，光源信號的穩(wěn)定性成增長趨勢。通過15個工作日的采集測量，光電信號在儀器待機狀態(tài)下，積分基準時間在0.7秒以上時，波動可以穩(wěn)定保持在0.3％范圍內，較目前在用的監(jiān)測儀器的光電波動4.5％有顯著提高。
　　(2)、將裝有本次研究的光電系統(tǒng)的儀器放置在空調房間內，測試環(huán)境溫度波動對光電穩(wěn)定性的影響。光電信號積分基準時間為0.8秒;環(huán)境溫度變化從20攝氏度到40攝氏度，漸變的線性溫度變化試驗一周，驟變的溫度變化試驗一周，試驗采集的光電信

4、號數(shù)據，信號數(shù)值波動保持在0.5％范圍內，受溫度影響的波動范圍較小，較目前在用的監(jiān)測儀器的溫度波動影響9％有非常明顯的提升。
　　(3)、將裝有本次研究的光電系統(tǒng)的儀器連接到有可調電壓的電源上，試驗環(huán)境溫度25攝氏度，光電信號積分基準時間0.8秒。電壓波動為工作電壓±20％。波動方式分為驟變和線性漸變。通過一周的數(shù)據采集，光電信號波動可以穩(wěn)定在0.3％范圍內，較目前在用儀器的光電波動的電壓影響1.55％有顯著提升。
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