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基于分光光度法的水质氨氮检测系统设计

测控技术 2012年第5期31卷 49-52页

作者：杨航涛王双保王成龙华中科技大学光电子科学与工程学院湖北武汉430074

设计了一种基于纳氏试剂分光光度法的水质氨氮检测系统,阐述了系统的工作原理和总体设计,下位机数据采集系统采用硅光电二极管作为光电探测器,AVR单片机作为微控制器,上位机软件负责仪器的操作、数据显示和存储。经测试,系统工作稳定,... 详细信息

设计了一种基于纳氏试剂分光光度法的水质氨氮检测系统,阐述了系统的工作原理和总体设计,下位机数据采集系统采用硅光电二极管作为光电探测器,AVR单片机作为微控制器,上位机软件负责仪器的操作、数据显示和存储。经测试,系统工作稳定,界面友好,达到了设计要求,和其他同类设备相比有效降低了成本。

关键词：氨氮检测分光光度法单色仪 AVR Delphi

基于STM32F4和μC/OS-Ⅲ的水质氨氮检测系统研究与设计

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电子器件 2016年第6期39卷 1472-1476页

作者：张根宝程震晨陕西科技大学电气与信息工程学院西安710021

针对水质氨氮浓度检测存在连续检测困难、精度低的问题,研制了一种新型水质氨氮检测系统。以比尔-朗伯定律作为浓度检测理论依据,确定了基于连续流动水杨酸分光光度法检测原理的整体系统结构。基于STM32F407微控制器和实时操作系统μC/... 详细信息

针对水质氨氮浓度检测存在连续检测困难、精度低的问题,研制了一种新型水质氨氮检测系统。以比尔-朗伯定律作为浓度检测理论依据,确定了基于连续流动水杨酸分光光度法检测原理的整体系统结构。基于STM32F407微控制器和实时操作系统μC/OS-Ⅲ设计了检测系统。使用标准液进行校准实验得到数据,采用最小二乘法拟合数据,校准样机。试验结果表明,系统工作稳定,精度高,符合相关国家标准的要求。

关键词：水质检测氨氮检测分光光度法 STM32F4 μC/OS-Ⅲ 最小二乘法

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全自动氨氮检测仪研制

全自动氨氮检测仪研制

作者：于丽莉北京工商大学

学位级别：硕士

氨氮是水质监测评价体系的重要指标之一。氨氮检测仪能够实时、准确、快速地检测分析出水体中的氨氮含量,对控制水体污染、避免由氨氮引起的突发事件发挥着重要作用。本文在对氨氮检测方法,单片机嵌入式应用和总线技术进行深入研究的... 详细信息

氨氮是水质监测评价体系的重要指标之一。氨氮检测仪能够实时、准确、快速地检测分析出水体中的氨氮含量,对控制水体污染、避免由氨氮引起的突发事件发挥着重要作用。本文在对氨氮检测方法,单片机嵌入式应用和总线技术进行深入研究的基础上,借鉴国内外先进的开发技术,研制了一台检测线高,自动化程度高氨氮检测系统。文章阐述了以MCS12XDP512为主控MCU的全自动氨氮检测仪系统的硬件、软件及总线设计思路和实现方法。并对样品自动稀释和自动进样这两个重要模块进行了具体的设计和实现。在对现有液压系统进行研究和分析的基础上,采用蠕动泵和电磁阀实现了本系统的液路控制。仪器的氨氮检测方法选择纳氏试剂光度法,根据朗伯-比尔吸收定律实现了样品浓度的测定。并针对本氨氮检测仪的需要设计了带有恒温控制的蒸馏预处理装置,解决了纳氏试剂光度法只能检测较高纯净度水质的瓶颈。在此基础上还使用了氨气敏电极法实现了系统的高浓度自动稀释功能,使这台全自动氨氮测定仪的检测线达到100mg/L。测量结果可由测定仪存储并通过LCD显示。用户还可通过键盘对仪器进行操作、控制。文中给出了系统研制过程中最为关键的硬件电路图和软件流程图,以及部分程序。本系统在对现场总线和总线协议上进行深入的研究基础上,设计了基于RS-485总线的主从控制系统,并选用了适合本系统的Modbus总线协议,设计实现了全自动氨氮测定仪的Modbus现场总线协议的控制系统,文中对总线接口和协议的实现作了详细的介绍。此外,系统在设计过程中非常注意各种信号,电源波动、元件老化、工作环境变化等各项因素对测量结果的干扰,并采用拟合曲线法对本系统各部分的控制检测数据进行了分析和验证。证实了本系统有高精度、高稳定性的特点,并可完成全过程自动测定。

关键词：氨氮检测自动稀释自动进样 RS-485总线 Modbus协议注射泵

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基于模糊理论的氨氮检测方法研究与系统实现

基于模糊理论的氨氮检测方法研究与系统实现

作者：张鄂北方民族大学

学位级别：硕士

水是人类生活和发展必不可少的物质。但随着经济的发展,我国水体氨氮污染日益严重,已经严重影响到了我国民众的生产与生活。为贯彻国家环保政策方针,本文开展了对水质氨氮检测系统的研究。氨氮检测设备目前主要以国外产品为主,原因在于... 详细信息

水是人类生活和发展必不可少的物质。但随着经济的发展,我国水体氨氮污染日益严重,已经严重影响到了我国民众的生产与生活。为贯彻国家环保政策方针,本文开展了对水质氨氮检测系统的研究。氨氮检测设备目前主要以国外产品为主,原因在于国内氨氮检测设备研发起步晚于国外,设备集成度不高,技术基础薄弱,大多需要人工取样操作,自动化程度有待提高。因此,研发一款操作简单,自动化程度高的氨氮检测设备,对于水环境保护方面具有重大意义。本文对氨氮检测的几种国标方法进行了对比研究,水杨酸分光光度法检测范围广,检测精度高,但是该方法对显色反应阶段温度要求较高,现有设备存在温控效果不佳的问题,本文针对这个问题使用参数自整定模糊PID算法进行温度控制。同时高要求的人机交互和数据通信使得系统结构复杂度增加,检测系统的实时性和可扩展性方面存在不足,针对系统的实时性和可扩展性问题,本文以μC/OS-Ⅲ实时操作系统为软件平台,设计了系统任务架构,进行任务调度以提高系统的实时性和良好的可扩展性。系统根据功能需求选取了系统主要部件,以微处理器NUC100RE3AN为主控芯片,结合开关电源、注射泵、电磁阀、DS18B20等硬件,对系统电源、流动注射模块、氨氮检测模块、人机交互模块、数据通信模块进行了硬件设计;以μC/OS-Ⅲ实时系统为核心,依据功能构建系统任务状态模型并分配分配各任务功能函数,对系统的温控系统、温度采集、液晶显示等进行了软件设计。最后本文分析了系统任务可调度性,对系统进行了集成测试,重复测试了流动注射结构的控制性能,通过采集现场测试数据,绘制温度曲线,实验验证氨氮检测精度。实验结果表明系统实时任务可调度,流动注射结构控制性能良好,能够实现氨氮自动检测,系统温度在受到干扰后能够快速响应恢复到反应设定温度60℃,氨氮检测浓度相对误差为0.0～3.1%,浓度误差为?0.12mg/l,符合氨氮检测的国标要求。

关键词：氨氮检测温度控制分光光度法模糊PID μC/OS-Ⅲ 任务调度

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水质检测中氨氮检测仪的设计与研制

水质检测中氨氮检测仪的设计与研制

作者：陈超华湖南师范大学

学位级别：硕士

水质检测中的氨氮含量是水检测的常规项目之一,生活饮用水卫生标准中规定氨氮含量的限值为0.5mg/L。因此,水质氨氮检测仪广泛应用于地表水、污水排放口、养殖场和生活饮用水等水质检测中。研制既能适用各种水样、又具有高测量精度的氨... 详细信息

水质检测中的氨氮含量是水检测的常规项目之一,生活饮用水卫生标准中规定氨氮含量的限值为0.5mg/L。因此,水质氨氮检测仪广泛应用于地表水、污水排放口、养殖场和生活饮用水等水质检测中。研制既能适用各种水样、又具有高测量精度的氨氮检测仪,具有重要的实用价值。论文研究了纳氏试剂分光光度法,以朗伯-比尔定律为理论依据,实现对采集样品浓度的测定。在此基础上,论文设计了氨氮检测仪硬件系统和软件系统。给出了基于AM335X系列处理器的电路图;选用420nm阴极灯作为检测光源,光电二极管作为光强检测传感器。针对水质中其它组份物质的干扰,设计了带有恒温控制的蒸馏预处理装置,使纳氏试剂光度法检测结果更加精准,可以检测各种复杂水样。给出了软件系统流程图,采用最小二乘法拟合工作曲线,并将工作曲线和测量的结果存储于检测仪中,通过液晶屏显示。人机交互模块中采用触摸屏界面中的操作菜单进行操作,可以随时查询测量结果和存储的检测数据。论文分析了恒温系统对检测结果的影响。通过实验分析检测氨氮检测仪的重复性、零点漂移、量程漂移等性能。论文分析了误差来源,特别是采样过程、温度、工作环境变化等因素对检测结果的影响和干扰,并给出降低误差的途径。采用曲线拟合法对采集的数据进行了分析和验证,得出该系统抗适应性广,检测结果精度高。检出限达到0.05mg/L。

关键词：氨氮检测吸光光度法 AM335X 最小二乘法曲线拟合数据分析

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便携式氨氮检测仪的研制

便携式氨氮检测仪的研制

作者：薛广营吉林大学

学位级别：硕士

本文设计了一种便携式氨氮检测仪,用来快速检测水体中的氨氮含量。它以朗伯-比尔定律为理论依据,采用吸光光度法进行检测。硬件设计上,本系统选用430nm单色LED作为光源,TSL230可编程集成电路作为光强检测传感器,240*128图形点阵液晶显... 详细信息

本文设计了一种便携式氨氮检测仪,用来快速检测水体中的氨氮含量。它以朗伯-比尔定律为理论依据,采用吸光光度法进行检测。硬件设计上,本系统选用430nm单色LED作为光源,TSL230可编程集成电路作为光强检测传感器,240*128图形点阵液晶显示器连同四个按键构成人机交互模块。另外设计了声音提醒和微型打印机接口电路。系统选用64KB的E2PROM存储器M24512存储工作曲线、测量记录和系统设置等信息,选用PCF8563实时时钟给系统提供准确可靠的日期时间信息,选用LPC2136微控制器完成信号采集、数据处理以及键盘和显示器的控制,同时使用RS232接口实现和PC机通信。电源管理方面,本系统采用可充电的7.2V锂离子电池作为系统供电电源,设计了充电电路和电压变换电路。为了保证系统掉电后时间信息不丢失,实时时钟采用3.6V纽扣电池单独供电。同时为了避免用户误开机造成电能的浪费,系统设计了软开关电路。软件设计上,本系统采用多周期同步测频法完成频率测量,利用最小二乘法拟合工作曲线,有效地提高了测量精度;液晶显示采用分层次菜单设计,结构清晰。系统整体采用模块化编程思想,各模块相对独立,不仅降低了程序设计的复杂性,而且易于维护和功能扩展。所有程序采用C语言编写,在ADS1.2环境下完成调试。经实验验证,本文设计的便携式氨氮检测仪操作简单,测量准确,能够满足现场快速检测的需要,同时仪器具有良好的扩展性能。

关键词：氨氮检测吸光光度法便携式 LPC2136 TSL230

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水中氨氮检测能力验证考核活动回顾性评价

水资源研究 2017年第5期6卷 452-458页

作者：夏栩崔勇江苏省水文水资源勘测局南通分局

参加了＂2016年水利系统水质监测机构水中氨氮检测能力验证＂考核活动,采用纳氏试剂分光光度法进行检测并提交数据,验证结果为满意。为进一步提高实验室检测能力及质量管理水平,对此次考核活动检测过程及结果进行回顾性评价。结果表明,... 详细信息

参加了＂2016年水利系统水质监测机构水中氨氮检测能力验证＂考核活动,采用纳氏试剂分光光度法进行检测并提交数据,验证结果为满意。为进一步提高实验室检测能力及质量管理水平,对此次考核活动检测过程及结果进行回顾性评价。结果表明,创新性提出以浓度预判为基础、突出预防优先、强调数据评估的全过程质量控制理念是此次考核成功的重要保障,以此为基础制定合理的考核方案并对考核过程及考核结果进行标准曲线、精密度、准确度等自我评估,可有效减少测定误差、确保考核活动获得满意结果。

关键词：氨氮检测能力验证考核质量控制

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用于氨氮检测的反应釜自动控制系统的设计

机械与电子 2016年第5期34卷 41-45页

作者：秦刚程耀冯利白文艳西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021 陕西科技大学理学院陕西西安710021

针对日趋严重的水环境氨氮污染问题,设计一款基于电化学测量的氨气敏电极在线实时自动检测装置。由常规实验方法测量得知,电化学反应条件的自动控制精度对氨氮含量检测结果是至关重要的。反应条件的微小改变会使得检测结果出现很大的误... 详细信息

针对日趋严重的水环境氨氮污染问题,设计一款基于电化学测量的氨气敏电极在线实时自动检测装置。由常规实验方法测量得知,电化学反应条件的自动控制精度对氨氮含量检测结果是至关重要的。反应条件的微小改变会使得检测结果出现很大的误差,偏离真实值。通过最优时间控制算法、模块化的软硬件设计、以及常规磁搅拌器的改进,使得改进的反应釜的可靠性和工作效率都优于一般控制系统,缩短自动检测周期,提高测量精度。

关键词：氨氮检测反应釜恒温恒压自动搅拌

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生活饮用水中氨氮检测方法对比研究

山西化工 2018年第6期38卷 177-179页

作者：程琼山西焦煤汾西矿业环保处山西介休032000

随着人们生活水平的不断提高,对饮用水的质量要求也要逐渐严格。饮用水中的氨氮作为微生物的有机物产物,其含量高低直接决定着饮用水的水体污染程度,从而对人们的生活质量及身体健康造成影响。通过比较便携式氨氮检测仪与分光光度计两... 详细信息

随着人们生活水平的不断提高,对饮用水的质量要求也要逐渐严格。饮用水中的氨氮作为微生物的有机物产物,其含量高低直接决定着饮用水的水体污染程度,从而对人们的生活质量及身体健康造成影响。通过比较便携式氨氮检测仪与分光光度计两种氨氮检测方法,并对上述两种方法的对比准确度及检测成本进行综合评估,探究其使用合适的适用场所,促进生活饮用水质量检测工作的进一步开展。

关键词：生活饮用水氨氮检测检测方法对比研究