散射式浊度仪的设计与实现

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文散射式浊度仪的设计与实现摘要水的浊度是由于不溶解物质的存在而应起的。对于不溶性的，分散物质所应起的浊度，可以通过测量散射光的强度求出。光的散射作用是液体的一种特性，可以用来测定浊度。根据国际标准IS07027，使用光学浊度仪测量的水的浊度：一是散射光测定法，适用于低浊度水(例如饮用水)，根据仪器设计的不同，也可以将其用于高浊度水的测定。二是透射光测定法，更适合于高浊度水(例如废水和污水)的测定。可溶性的吸收光物质(例如有色物质)的存在能影响浊度的测定。用大于800nm波长进行测量，可减少这些影响。在该

2、波长范围内，某些污水中的蓝色对浊度测定有轻微影响，空气气泡也可能干扰测定，但是对试样进行仔细处理可以将这些干扰降至最小的程度。含溶解性物质的水样，仅能使通过该水样的光线衰减。而含不溶性物质的水样不仅能使入射光衰减，而且由于水中不溶性粒子的存在还会在各个不同方向上程度不同地产生散射光。散射光强度取决于入射光的波长，测量角以及水中悬浮颗粒的形状，光学特性和粒子大小分布。随着仪器仪表向着智能化方向的发展，嵌入式系统技术也获得了广泛的发展空间。与此同时，人们生活水平不断的提高，水质(尤其是饮用水质)越来越得到人们的关注。水的浊度是反映水质

3、优劣的一个十分重要的指标。从卫生的角度来看，降低水的浊度对人体健康有不少好处。针对市场上浊度仪存在的优缺点，本选题结合嵌入式系统技术，单片机技术和自动化仪太原理【：人学硕十研究生学位论文器仪表，对浊度仪的硬件和软件进行设计研究，设计并实现了一种更符合生产、生活需求的新型浊度仪，可用与宽范围水浊度的测量，具有线性度好，灵敏度高等特点。本文设计的新型浊度仪具有以下特点：采用ATMEL公司的ATmegal6低功耗8位单片机(国外称为MCU)作为系统的硬件平台，其低功耗工作模式，既提高了运算的速度，又降低了功耗，使浊度仪具有更长的使用周期

4、。论文简要地介绍了浊度仪的分类，散射式浊度仪的工作原理，现状及发展前景，阐述了本设计的重要性及广泛的应用前景。详细阐述了基于ATmegal6处理器浊度仪的软、硬件设计，水样池的设计，光电系统，电源电路，放大电路，ATmegal6的CPU电路，接口电路。对于气泡干扰的处理，颜色干扰的处理，有机物干扰的处理，给出了调试过程和试验结果。通过大量的基础试验结果表明，这种设计方法可以很好地消除上述干扰。总结归纳了散射式浊度仪的可行性，可靠性。关键词：散射光，浊度仪，气泡干扰，颜色干扰II太原理I：大学硕士研究生学位论文DESIGNINGAN

5、DREALIZINGSCA啊ERING．LIGHTTURBIDITORABSTRACTManyunsolublesubstancesgeneratewaterturbidity．Whenthereareunsolubleorscattersubstancesinthewater,measuringwaterturbiditythroughmeasuringtheintensityofscattering—light．Thescattering-lighteffectisakindofliquidpeculiaritythatcan

6、measurewaterturbidity．AccordingtoInternationalOrganizationforStandardization(ISO)IS007027，measuringwaterturbiditybymeansoftheopticalturbiditor：oneisscattering-lightmeasurement，suitableforlowturbiditywater(forexampledrinkingwater)，accordingthedifferenceofturbiditordesi

7、gning，suitableforthemeasurementofhighturbiditywater．Theotheristransmission—lightmeasurement，suitableformeasuringhighturbiditywater(forexamplewastewaterandsewage)．Solubleandabsorbing-lightsubstancescanaffectthemeasurementofturbidity(forexamplecolorfulsubstances)．Whenwa

8、velengthgreaterthan800nm，candecreasetheseeffect．Intherangeofthewavelength，Somebluewastewaterandblisterswilllittleaffectturbi