【摘 要】
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水对我们的生命起着重要的作用,它是生命的源泉,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。由于水中含有悬浮物及胶体状态的微粒物,产生浑浊的视觉现象,其浑浊度称为浊度。浊度是表征水的质量指标之一,根据最新颁布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,生活饮用水的浑浊度一般不超过1NTU。目前,市场上以哈希公司为主的国外浊度仪占主流,国产浊度仪在产品的可靠性、稳定性和测量精度上
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水对我们的生命起着重要的作用,它是生命的源泉,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。由于水中含有悬浮物及胶体状态的微粒物,产生浑浊的视觉现象,其浑浊度称为浊度。浊度是表征水的质量指标之一,根据最新颁布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,生活饮用水的浑浊度一般不超过1NTU。目前,市场上以哈希公司为主的国外浊度仪占主流,国产浊度仪在产品的可靠性、稳定性和测量精度上较国外品牌有不小差距。随着电子技术的发展,新工艺和新材料地不断更新,对浊度仪的检测要求越来越高。本文研制的浊度测量仪采用特定波峰波长的LED作为发射光源,避免水中色度的影响;传感器独特的内部腔体设计最大限度地减少了杂散光的影响;传感器带自动清洗系统有效应对高浊环境的挑战;特殊密封结构设计在1Mpa高压环境下仍可使用。论文的主要工作如下:(1)设计并研制完成浊度测量仪整机。整机包含控制器和传感器两大部分。整机系统主要包括硬件设计和软件设计。硬件设计分为硬件电路设计和硬件结构设计。硬件电路设计主要包括光源驱动和接收器电路设计,基于STM32单片机的最小系统和数据采集。硬件结构设计主要是对传感器的光路布局分析,包含光源和检测器的选型和放置,防渗水密封设计。软件设计主要是软件算法分析和基本的硬件驱动程序,实现数据的采集、处理和实时信号输出功能;(2)浊度传感器采用特殊的双重密封结构,在高压、高温、耐油、酸碱、化学腐蚀等环境将中依然能保持能够良好密封性能。实际测试表明可以在高压应场合中使用;(3)设计并进行了整机性能评估试验。试验结果表明本文设计的浊度仪在0-100NTU低浊量程范围内,测量结果准确可靠。
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