基于熒光淬滅效應的光學溶解氧檢測儀的研究與開發(fā).pdf

1、隨著當今世界工農業(yè)的迅猛發(fā)展,大量的工業(yè)廢水、農田用水向江河湖海排放,加上工業(yè)廢氣對大氣的污染,間接導致水體的污染,使得水資源短缺和污染問題日益突出,所以迫切需要對水資源進行及時監(jiān)控和有效處理。其中,水中溶解氧含量是進行水質監(jiān)測時的一項重要指標。當水環(huán)境受到染污時,溶解氧含量下降,因此需要研制水體溶解氧檢測設備來進行環(huán)境監(jiān)測,以便能夠及時得到各個地方的水質情況,并開展相關的治工作。 目前市場上水體溶解氧檢測儀器大多數基于Clar

2、k電極法,又稱電流測定法,其測量速度比碘量法要快,操作簡便,干擾少,而且能夠現場自動連續(xù)檢測,但是由于它的透氧膜和電極比較容易老化,每隔一段時間要活化,透氧膜也要經常更換,且檢測時要消耗氧,所以要不停攪拌水樣。國外市場出現了一種新的基于熒光淬滅效應的溶解氧檢測儀,該種儀器能夠快速檢測出溶解氧含量,并且在檢測時不消耗氧,傳感膜壽命長,可以實現長期監(jiān)測。 本論文基于熒光淬滅法,利用氧氣對熒光的淬滅效應來實現氧氣濃度的檢測。實驗中使用

3、Ru(ph2phen)32+作為傳感膜熒光敏感物質,該物質受到藍光的激發(fā)時會發(fā)出強烈的粉紅色的熒光,水中溶解氧會對該熒光進行淬滅,可以通過檢測熒光的強度來計算出對應溶解氧的含量。本文在此基礎上研究設計了一種基于熒光淬滅法的溶解氧檢測儀,能夠對水體的溶解氧進行實時在線檢測。論文的主要工作包括以下幾點： (1)論述儀器的整體系統(tǒng)結構,對各個功能模塊進行設計,選擇硬件配置,繪制出硬件原理圖和PCB圖,并制作硬件電路。 (2)基

4、于設計好的硬件電路進行MCS-51單片機程序模塊設計,繪制各模塊流程圖,利用C51語言編寫下位機程序,并進行模塊調試；設計RS-232通信協議,用于單片機與PC機之間的通信；開發(fā)出上位機C++程序設計,對數據進行進一步處理；基于ADO技術,利用Visual C++實現了對SQL2000數據庫的訪問。 (3)對硬件各模塊進行調試實驗,軟件調試實驗,溫度對傳感膜特性的影響實驗,得到傳感膜的溫度變化特性,并對儀器進行溫度校正,儀器檢測