水質監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集模塊設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u13671水質監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集模塊設計案例 1165151.1化學需氧量數(shù)據(jù)采集模塊 195891.2溶解氧數(shù)據(jù)采集模塊 296011.3PH值采集模塊 250311.4重金屬數(shù)據(jù)采集模塊 3本文設計的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主要包括化學需氧量數(shù)據(jù)、溶解氧數(shù)據(jù)、ph值數(shù)據(jù)和重金屬數(shù)據(jù)。因此，為了采集這些數(shù)據(jù)，有必要設計相應的硬件電路。為了做一個相關的介紹，這些數(shù)據(jù)分為四類。1.1化學需氧量數(shù)據(jù)采集模塊本文采用基于紫外-發(fā)光二極管光譜的傳感器來測定水中的化學需氧量。傳感器整體密封。測量所需的時間僅為一分鐘。檢測范圍為0.15～75mg/L，準確度為0.01mg/L。L、能滿足水質監(jiān)測技術的要求。與國內大多數(shù)采用重鉻酸鉀法或其改進方法的cod傳感器相比，該傳感器具有無化學試劑、無二次污染、檢測穩(wěn)定性高的特點。與國外同類監(jiān)測傳感器相比，具有體積小、攜帶方便、成本低等優(yōu)點。能夠實時在線持續(xù)監(jiān)測，及時反饋水化學需氧量數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。傳感器的基本原理是蘭貝托-貝爾定律。換言之，當平行單色光束穿過均勻的非擴散薄溶液時，溶液的光吸收程度與溶液濃度的乘積成正比。還有液體層的厚度。[23]被插入到水域中，通過信號光纖收集到的檢測窗口。水中有機物吸收的紫外線通過帶通濾波器進入高靈敏度光敏管。光敏管由信號采集電路板采集，信號通過LabVIEW軟件進行記錄和分析。整個傳感器的物理圖像如圖3-2所示。3-2化學需氧量監(jiān)測傳感器實物圖1.2溶解氧數(shù)據(jù)采集模塊在這篇文章中，溶解氧數(shù)據(jù)獲取模塊使用了為水質管理特別開發(fā)的獨有的gabani電池傳感器KDS-25B，檢測范圍為。80mg/L。該溶解氧傳感器最值得關注的功能是:(1)長耐用年數(shù)，(2)不受CO2的影響，(3)高精度，(4)溫度補償用內置熱敏器，(5)不需要事前。-處理熱，不需要連接外部電源，響應時間短。[24]溶解氧傳感器KDS-25B使用特殊的酸性電解質，陰極是惰性金屬金，陽極是金屬鉛。氧通過全氟樹脂膜擴散參與氧化還原反應。下面的圖3-3示出了KDS-25B的物理圖像。圖3-3溶解氧傳感器KDS-25B1.3PH值采集模塊PH值數(shù)據(jù)收集器的工作原理非常簡單。由于氫離子可以在玻璃膜和測定溶液之間交換，所以使用氫離子玻璃電極和參考電極形成并發(fā)揮加爾巴尼電池的功能。然后通過測量電極，利用電位差測量待測液體的pH值。pH傳感器也稱為pH探針，包含參考電極和玻璃電極。參比電極和一般已知的電極，如卡羅米電極或銀/氯化銀電極之間存在一定的電壓差。由于PH值和溫度不能分離，需要一個溫度電極來維持溫度平衡，形成三極復合電極。[25]圖3-4是本文選擇的美國SensorEx公司pH傳感器的物理照片。性價比高，檢測范圍0～14ph，工作溫度0～70℃，能夠滿足檢測設備所需要的各項要求。圖3-4美國SensorexPH值傳感器1.4重金屬數(shù)據(jù)采集模塊重金屬數(shù)據(jù)采集模塊種類繁多，但工作原理有其自身的原理，根據(jù)工作原理可分為電磁感應高頻振蕩型和磁性振蕩型三種。靜電電容會改變電容器的類型。[26]接近傳感器,檢測對象物和實際接觸不接近傳感器可以檢測出目標,但靜電容量型接近傳感器,高頻振蕩和放大部組成,和外界結構振蕩電路和聯(lián)動,最初是振蕩狀態(tài)。本文介紹了一種電磁感應高頻振動數(shù)據(jù)采集設備——在線光溶氧傳感器RS485，選擇重金屬數(shù)據(jù)采集模塊。如圖3-5所示。圖3-5RS485重金屬檢測傳感器這個傳感器的可靠性十分高是因為其采用了十分先進的光電技術，同過良好地運用光電技術使得這個傳感器無論是維修的成本還是可靠性都得