臭氧浓度在线自动检测系统

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1、硕士学位论文摘要臭氧是高效且无二次污染的强氧化剂，在自来水、城市生活及工业污废水的处理方面得到广泛的应用。随着社会与经济的发展，我国自来水与污废水处理对采用臭氧工艺的需求越来越大，但我国大容量臭氧产生装置的制造技术比较落后、单机容量小、运行费用高、自动化程度低，特别是还没有在线检测臭氧浓度的系统，不能实现臭氧生产的自动调节，使得臭氧产量要么偏低，满足不了水处理的要求，要么过高，剩余臭氧过多，造成电能浪费，增加设备运行成本。因此，研究臭氧浓度在线自动检测系统对提高我国大容量臭氧产生装置的技术水平具有重要

2、的意义与价值。本文从理论上研究介质阻挡放电法产生臭氧过程中，臭氧浓度与供电电源之间的数学关系，为构成闭环控制系统提供了理论依据；设计基于89C51单片机采用紫外吸收法的臭氧浓度在线自动检测系统。该系统除在线检测臭氧浓度和产量的功能外，增加对气源流量和气体温度的在线检测功能，可实现对生产装置的气源系统和冷却系统突发性故障诊断与报警，还可通过RS485接口与供电电源CPU通讯实现臭氧浓度闭环控制。论文的主要内容如下：(1)分析介质阻挡放电方式下空气型气源臭氧产生的化学变化过程，得到单位放电能量产生的臭氧分

3、子理论计算公式，根据臭氧发生器等效电路，得出一定条件下臭氧浓度和产量与外加电压之间的数学关系式作为实现闭环控制的依据。(2)介绍常用碘化钾滴定法、乙烯化学发光法和紫外辐射吸收法三种臭氧浓度检测方法的工作原理，比较它们的优缺点。选择紫外辐射吸收法作为臭氧浓度在线自动检测系统使用的检测方法。(3)设计由光源、光路和电路三个子系统组成的臭氧浓度在线自动检测系统。由光强稳定的低压弧光放电汞灯和由带通滤光片构成的光调理器组成光源子系统；光路子系统采用单光路测量法；对浓度、温度和流量的测量使用去极值平均滤波技术，

4、并设计一种新型采集电路实现了温度传感器输出的线性转换。(4)采用模块化与结构化相结合的方式编写系统程序：使用双积分式A／D转换器、电源干扰的抑制、数字滤波、“指令冗余”、“软件陷阱”和“看门狗”等软硬件抗干扰措麓，保证电路子系统的正常工作和稳定运行。(5)给出系统样机在3009／h臭氧发生装置上的试验运行结果，并与碘化钾滴定法的测试结果比较，验证论文理论研究的正确性和系统的有效性。关键词：臭氧：浓度：自动检测：数据采集：紫外吸收I臭氧浓度在线自动检测系统AbstractOzoneisakindofst

5、rongoxidantwhichhashighefficiencywithoutbispollution，soitiswidelyappliedtothedisposalofthetapwater，municipalsewage，domesticfecalsewageandindustrialsewage．Withthedevelopmentofsocietyandeconomy,thedemandfortheozonetechnologyismoreandmoreaplliedtothedispos

6、alofthetapwaterandsewageinourcountry．Butthetechnologyofhome-madelarge-capacityozonegeneratorisrelativelybackward，forexample，thegeneratorhassmallercapacity，theproductiveoutlaysishigher,thedegreeofautomatizationislower．Especiallytheozonegeneratorwhichcano

7、nlinemeasuretheozoneconcentrationhasnotemerged，sotheozonegeneratorcannotrealizetheautomatizationinthecourseofozoneproduction．Ononehand，iftheoutputisfewer，itdoesn’tmeetthedemandforthedisposalofthetapwaterandsewage．Ontheotherhand，iftheoutputisexcessive，it

8、wastestheelectricenergyandincreasestheproductiveoutlays．Sotheresearchoftheonlineautomaticmeasuringsystemofozoneconcentrationisimportantandvaluable，whichcanimprovethelevelofthehome—madelarge—capacityozonegenerator．Thisthesisstudie