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文檔簡(jiǎn)介
1、我國(guó)是水資源缺乏的國(guó)家,人均占有量低于世界平均水平;改革開(kāi)放以來(lái),隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,大量工業(yè)廢水、生活污水不斷地向江河湖海排放。目前我國(guó)水資源60%已經(jīng)受到污染,1.2億人口正在使用不干凈的水源,水污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻,故迫切需要對(duì)水源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染,治理污染。在水質(zhì)檢測(cè)中,水體中的溶解氧含量是一項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)水體受到染污時(shí),會(huì)導(dǎo)致溶解氧含量下降,因此需要研制水體溶解氧檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行水體環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以便能夠及時(shí)得到各個(gè)
2、水域的水質(zhì)情況,方便開(kāi)展相關(guān)的治理工作。
溶解氧檢測(cè)的方法主要有碘量法、Clark電極法和新型的熒光淬滅法。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的大多數(shù)水體溶解氧檢測(cè)設(shè)備是基于Clark電極法(又稱電流測(cè)定法),其測(cè)量速度比碘量法要快,操作簡(jiǎn)便,干擾少,而且能夠現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)連續(xù)檢測(cè),但是其透氧膜和電極較易老化,需要定期活化,透氧膜也要經(jīng)常更換,并且檢測(cè)時(shí)需要耗氧,故要不停攪拌水樣。國(guó)外出現(xiàn)了一種新型的基于熒光淬滅效應(yīng)的溶解氧檢測(cè)設(shè)備,該種設(shè)備能夠快
3、速檢測(cè)出溶解氧含量,且在檢測(cè)過(guò)程中不耗氧,傳感膜壽命長(zhǎng),可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)。
本論文基于熒光淬滅法,利用水中的氧分子對(duì)熒光的淬滅效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)水體溶解氧濃度的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)中使用Tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)ruthenium(Ⅱ)dichloride(化學(xué)名稱是三(4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰菲啰啉)二氯化釕)作為光化學(xué)傳感膜的熒光敏感物質(zhì),該物質(zhì)受到特定波長(zhǎng)的藍(lán)光照射時(shí)會(huì)激發(fā)出強(qiáng)烈的
4、粉紅色的熒光,水中的氧分子會(huì)對(duì)該粉紅色熒光進(jìn)行淬滅,因此可以通過(guò)檢測(cè)熒光的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算出對(duì)應(yīng)溶解氧的含量。本文在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計(jì)了一套基于熒光淬滅法的溶解氧監(jiān)測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)中下位機(jī)采用了新型的混合信號(hào)SOC——C8051F040微控制器,結(jié)合了無(wú)線傳輸技術(shù),能夠?qū)Υ竺娣e水域?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)、聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)。論文的主要工作包括以下幾點(diǎn):
1)論述儀器的整體系統(tǒng)架構(gòu),在前人的基礎(chǔ)上分別對(duì)各功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)硬件配置進(jìn)行選型,繪制出
5、硬件原理圖和PCB圖,制板后進(jìn)行電路板的元器件焊接。
2)基于設(shè)計(jì)好的硬件電路進(jìn)行C8051F040單片機(jī)的嵌入式程序設(shè)計(jì),根據(jù)各模塊功能繪制流程圖,利用C51編程語(yǔ)言編寫(xiě)下位機(jī)程序,并進(jìn)行模塊調(diào)試;設(shè)計(jì)基于RS232的無(wú)線傳輸通信協(xié)議,用于微控制器與PC機(jī)之間的通信;設(shè)計(jì)基于RS485的通信協(xié)議,用于下位機(jī)之間的通信。
3)結(jié)合由同組人員開(kāi)發(fā)的上位機(jī)軟件對(duì)硬件各模塊進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn),下位機(jī)程序調(diào)試實(shí)驗(yàn),新型光化
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