智能微量离子浓度分析系统设计

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1、分类号密级 UDC编号桂林电子科技大学硕士学位论文题目:智能微量离子浓度分析系统设计（英文）TheDesignofIntelligentAnalyzerforMicro-Iononcentration研究生姓名:李芹指导教师姓名、职务:郭庆教授申请学位门类:工学硕士学科、专业:测试计量技术与仪器提交论文日期:2010年4月论文答辩日期:2010年6月2010年6月9日万方数据独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不

2、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文

3、；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：万方数据摘要摘要水污染已引起全人类的高度重视，加强水质环境监测仪器的研制，开发对水质污染的某些化学成分进行自动在线检测的新型分析仪器是十分必要的。论文介绍了一种通用型离子浓度检测系统，可用于对现场水样中某种待测离子浓度进行自动测量。首先介绍了水污染的现状以及目前常用的水质离子浓度检测仪器的研究进展。然后论述了仪器所采用的检测方法:分光光度

4、技术、固相萃取和顺序注射分析技术。系统整体设计采用可分离式结构，即上位机部分、下位机（智能控制器）部分、泵和阀等水路部分，并以上位机控制下位机的方式实现液流驱动、采样、注样、数据检测、数据处理及显示输出的自动控制分析。以主MCU和从MCU组成的智能控制系统是分析仪的核心部分：主MCU系统以ATmega128为核心，采用嵌入式实时操作系统μC/OS-II完成仪器对工作流程和外围附属设备(泵，阀等)的控制，并以USB方式与上位机通信；从MCU系统以ATmega8为控制核心，构成数控恒流源为高亮度LED提供恒定电流，采用等精度测频电路对

5、光电信号进行采集。上位机软件以VisualStudio2005为开发平台，设计了分析系统的人机界面，实现了数据处理和分析算法，可对系统参数和实验步骤进行设置，实现测试过程的实时显示，还能对系统运行状态进行监测。最后对整个分析系统进行了统调和测试，并通过对PO43-离子溶液的实验测试对仪器性能指标进行了初步标定，结果说明该检测仪操作简单，使用灵活，重复性和线性度好，灵敏度高，具有较好的应用前景。关键词：离子浓度检测；自动测量；智能控制；μC/OS-II；USB.I万方数据摘要AbstractWaterpollutionhasarou

6、sedgreatattentionofhuman.Itisnecessarytoenhancethedesignofinstrumentsinspectingthequalityofwater,anddevelopanewanalyzer,whichisabletoautomaticallydetectsomechemicalcompositioninpollutedwateron-line.Thepaperintroducesauniversaldetectionsystemofionconcentrationofwater.I

7、tcanautomaticallymeasuretheconcentrationofsometypeofionofon-sitewatersample.Firstly,thepaperintroducesthestatusofwaterpollutionandthedevelopmentofdetectioninstrumentofionconcentrationnowadays.Secondly,itdescribesthemeasurementmethodofanalyzerincludingcolorimetricdetec

8、tiontechnology,solidphaseextractionandsequentialinjectionanalysistechnology.Overallsystemdesignusesadetachablestructure,incl