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隔膜式余氯传感器测量系统的设计及优化

更新时间：2020-03-23 13:56:20 大小：6M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

饮用水消毒是饮用水净化过程中最重要的一个环节，也是和人体健康相关最直接的技术单元，饮用水消毒带来的安全问题一直是各个国家的研究热点。使用氯气进行消毒被证明是一种有效和适用性强的饮用水消毒方法，中国80年代后期引进氯气生产技术后，就一直使用氯气进行饮用水消毒。使用氯气消毒时会产生总余氯，包括化合性余氯（氯与氨的化合物，有NH2CL、NHCL2及NHCL3三种）和游离性余氯（指水中的OCL-、CL2和HOCL等），定义的自来水的余氯指的是游离性余氯，主要包括水中的OCL-、CL2和HOCL，当自来水余氯浓度值过小时，不能保证自来水在给水过程中具备持续杀菌能力，当自来水中的余氯浓度值过高时，则会对皮肤和呼吸道粘膜有刺激性作用，使人体感到不适，因此余氯值一直是水质检测一个非常重要的指标。

  测定余氯的方法有色谱法、碘离子滴定法、分光光度法、氯化银比浊法及电化学在线测量方法，本文就其中的电化学在线测量方法展开研究，详细介绍了隔膜式余氯传感器测量系统的工作原理及设计，传感器方面包括传感器结构的介绍及输出信号原理，优化理论提出了改变传统辅助电极结构加快反应速率的观点，并根据流体力学知识设计了不同类型辅助电极的离子迁移模型。后续信号处理电路主要包括电流转电压电路的设计、差分放大电路的设计、二级放大电路的设计、A/D转换电路的设计、单片机处理计算电路及LED显示电路的设计，在电路优化方面，本文提出了模块化电路设计的设计思路，方便电路的测试与更换，去噪电路的加入，使信号处理电路抗干扰性加强，增强了信号处理电路的稳定性。软件部分根据传统的标定曲线提出了分段标定的想法，将实验测得的数据分为高量程与低量程两组，不同范围内余氯浓度值应用不同校准曲线，使得余氯值测量更加精确，当余氯传感器重复性较好时，可实现测量系统的查表功能。后续跟进了一系列实验，包括余氯测量系统的精确性实验与稳定性实验，表明优化后的余氯测量系统具有较好的重复性与精确性，完全可以应用于饮用水的余氯浓度值测量。

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