电极式实验室海水电导盐度计的研制

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1、电极式实验室海水电导盐度计的研制摘要溶液的电导率是电解质溶液的一个基本物理化学量。在特定的条件下，溶液的含盐量、总溶存性固形物质TDS(TotalDissolvedSolids)、pH值等都与电导率有着密切的关系。所以对以电导率测量为核心的多参数水质检测系统的研究具有重要的意义。人们为了认识海洋和开发利用海洋想出了许多测量海水盐度的方法。这些测量方法中，由于电导率测盐法具有精确度高、速度快，计算海水密度可靠以及便于现场测量等优点而占了最重要的地位，尤其1678年实用盐标制定后，这种方法已成为海水盐度测量的主要手段。本文首先介绍了

2、国内外盐度测量技术的发展状况，全面分析、阐述了前期盐度计的工作原理及其所存在的问题。接着为解决这些问题，提出几种方案，对这几种方案根据原理比较和试验结果选择出最优设计。论文详细介绍了最优方案的硬件电路、软件功能设计及FPGA内部的实现。最后介绍了盐度计的试验情况。本论文是在前期盐度计的基础上进行的优化设计。前期盐度计采用平衡电桥原理，分辨率可以达到10．5，但由于原设计在电路及硬件逻辑上存在一些问题，软件算法上不够严密，造成精度和稳定性不好，可靠性和继承性也不理想。本论文的主要目的就是通过完善软件、修改硬件来提高精度、稳定性和可

3、靠性，优化继承性。论文的第一个重要研究内容是如何修改具体硬件电路，并对拟采用的硬件电路进行单元实验，完成基准的自稳零，使系统性能更加完善；论文的第二个重要研究内容是更改FPGA内部硬件设计，尤其是口核设计，对口核进行仿真、调试，将主要工作交给硬件完成，减少软件的工作量，降低测量延时和误差；最后，在软件上，研究不同波形处理算法的优缺点，优化软件算法，使盐度测量精度达到要求，系统的自动化程度提高；优化人机界面设计，方便用户操作。关键词：平衡电桥、SOPC、lP、盐度、操作系统DesignofEIectrodeTypeLaborato

4、ryConductanceSaIinometerAbstractTheelectricalconductivityofsolutionisabasicPhysicalandChemicalMeasures．Inspecificcondition，TheelectricalconductivityhascloserelationwiththeSaltContentedinsolution，TDS，andPHvalue．ThemeasureofelectricalconductivityisthecoreofMultiparamet

5、erwaterqualitydetectingsystem，theresearchofelectricalconductivityhassignificantmeaning．Therearemanymetho&ofmeasuringSeawater'ssalinity．Theelectricalconductivitymethodtheelectricalconductivitymethodplaysimportantroleinthesemethods．Aftertheestablishmentofpracticalsalin

6、ityscale1978，itbecomesthemaintechnologyforthesalinitymeasurement,becausethismethodhasmanyadvantages，suchashighaccuracy、quickspeedandeasyforfieldmeasurement．Thisdissertationintroducesthedevelopmentalsituationondomesticandinternationalsalinitymeasuretechnology,fullyana

7、lyzesandelaboratestheprincipleofpre-salinometer,especiallyintroducesthekeytechnologyandthedifficultyinsalinometer．Thedissertationprovidesseveralprojectsandchoosesthebestoneaccordingtoexperimentalresultandprincipalcomparisonbetweentheseprojects．Thisdissertationintrodu

8、cesthewholescheme、thehardwareelectrocircuitdesign，softwaredesignandtherealizationofFPG～theresultofexperimentonsalinometerispreferre