多參數水質監測(檢測)系統的特性
研制集成了溫度、電導率、溶解氧飽和度、溶解氧、pH、氧化還原電位、濁度、氨氮、硝酸鹽、氯化物等的多參數檢測系統,在排污口進行具有較高精度的在線監測,完成水質多參數的獲取。
(a)傳感器信號的采集與預處理:從電極探頭檢測到的電信號比較微弱且存在較大的噪聲干擾,直接將其輸入計算機進行處理難以達到預期的效果;因此可根據被測信號的特點,設計信號放大和濾波電路模塊,該模塊的作用包括兩個方面:其一,是通過有源或無源濾波電路將電極探頭檢測到的信號進行濾波處理,濾去其中部分明顯的干擾信號。然后,將被測信號進行適當地放大,使其變化范圍落在0 ~ 5V的之間。這兩個方面的功能可以在設計過程中應同時考慮,使設計的電路簡化。
(b)研究離子電極的動態特性,建立離子傳感器的模型,實現傳感器的自補償和自校正:根據電極傳感器等特性分析,獲取各傳感器的漂移規律,設計相關的軟件補償算法,以彌補因信號漂移對檢測結果的影響,實現信號的自校正,從而進行溫度補償和漂移處理的程序實現。
(c)對水質主要成分進行分析,研究其在水質中有機成分變化較大或者變化較小的情形下的變化趨勢,通過機理分析,結合其他環境因子、及人為因素的不確定影響,建立基于支持向量機的虛擬傳感器,實現對硝態氮等成分的軟測量。
(d)傳感器微型化及集成:傳感器的微型化與集成是未來多功能檢測設備的重要發展方向,我們擬在利用現有電極與測速儀的基礎上,研發新型微傳感器并集成,重點在微尺度上探討微傳感器表面微結構對其響應時間及靈敏度的影響,并研究集成技術,進而設計新型的在線高效傳感器。
多參數水質監測(檢測)系統的特性