基于图像技术水质多参数在线检测装置开发

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1、硕士学位论文（学术学位）基于图像技术水质多参数在线检测装置开发MULTI-PARAMETERWATERQUALITYIMAGETECHNOLOGYDEVELOPMENTBASEDON-LINEDETECTIONDEVICE夏珺2016年3月图书分类号：U.D.C.:基于图像技术水质多参数在线检测装置开发硕士研究生：夏珺导师：曹生现申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：自动化工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：东北电力大学ClassifiedIndex:U.D.C.:MULTI-PARAMETERWATERQUALITYIMAGET

2、ECHNOLOGYDEVELOPMENTBASEDON-LINEDETECTIONDEVICECandidate：XiaJunSupervisor：Prof.CaoShengxianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAutomationEngineeringDateofOralExamination：Mar.2016University：NortheastDianliUniversity摘要

3、摘要水质检测是电力，冶金，石化等行业中的重要环节。而硅酸根离子、氯离子检测又是水质检测的重要组成部分，火电厂中硅酸根的含量超标会造成锅炉过热器积盐及汽轮机叶片积垢，水汽循环系统中氯离子浓度过高容易造成换热设备的积盐、结垢和腐蚀，对整个生产系统造成严重的危害。因此，监测分析水质硅酸根离子、氯离子浓度对设备防护和水质控制具有重要意义。本文针对水质多参数快速、方便、准确检测的需求，开发了一种水质多参数浓度自动在线检测装置。该装置以LabVIEW为软件开发平台，依据待测离子与其他试剂反应产生的颜色变化，采用图像技术采集有色溶液图像并进行数据处理分析。该装置的硬件主要由

4、计算机系统、智能相机、继电器输出模块、无影稳压光源、恒压泵、电磁阀等组成，并通过LabVIEW软件控制各试剂加药量。本装置对硅酸根离子进行检测研究，采集有色溶液图像，依据有色溶液浓度和图像颜色特征值间的相关性，在线性区间0-3.2mg/L浓度范围选择G值作为最佳颜色特征值，绘制标准曲线。本装置对氯离子进行检测研究，根据颜色值变化曲线的拐点，选择G值做为研究的颜色特征值，并建立硝酸银在拐点处体积与氯离子浓度数学模型，具有较高的准确性。进行了硅酸根离子、氯离子重复性检测，并同别的方法进行了对比分析，较对比方法得出的相对误差值较小。由此说明，分析方法与装置具有较好的

5、稳定性，能够满足水质参数分析的需要。关键词：硅酸根离子；氯离子；图像处理；颜色特征值I东北电力大学工学硕士学位论文AbstractWaterqualitytestingisthepartofelectricity,metallurgy,petrochemicalandotherindustriesindispensable.Thesilicicacidion,chlorineiondetectionisanimportantpartofwaterqualitytesting,thecontentofthermalpowerplantsexceededsilic

6、atecancausesaltaccumulationintheboilersuperheaterandturbinebladefouling,watervaporcyclesystemislikelytocausehighconcentrationofchlorineionexchangesaltaccumulationheatequipment,scalingandcorrosion,theentireproductionsystemcausingseriousharm.Therefore,waterqualitymonitoringandanalysis

7、ofsilicateions,chlorideionconcentrationisimportantforwaterqualityprotectionandcontrolequipment.Thispapermulti-parameterwaterqualityquickly,easilyandaccuratelydetectneeds,wedevelopedamulti-parameterwaterqualityconcentrationautomaticonlinedetectiondevice.ThismeansLabVIEWsoftwaredevelo

8、pmentplatform,based