非接触式地表水电导率检测系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第7期仪器仪表学报V01．33NO．72012年7月ChineseJournalofScientificInstrumentJu1．2012非接触式地表水电导率检测系统木王保良，徐升继，冀海峰，黄志尧，李海青(浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室杭州310027)摘要：将电容耦合非接触电导检测技术应用于地表水电导率检测，研制了非接触式地表水电导率测量传感器，建立了一种新型非接触式检测系统。利用有限元仿真的方法建立了传感器的仿真模型，对传感器结构参数的优化进行了研究，并分析了该系统的抗杂质干扰

2、能力。系统测试结果表明，将该检测系统应用于地表水电导率检测是可行的。该系统具有传感器结构简单、电极非接触和抗杂质干扰能力强等特点，可以满足地表水电导率野外长期在线实时检测的要求。关键词：地表水；电导率；电容耦合；非接触式检测中图分类号：TP212文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．804Non-contactsurfacewaterconductivitymeasurementsystemWangBaoliang，XuShengji，JiHaifeng，HuangZhiyao，LiHaiqing(StateKeyLaboratoryofInd

3、ustrialControlTechnology，DepartmentofControlScienceandEngineering，ZhefiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Anewnon—contactmeasurementsensorisdevelopedforsurfacewaterconductivitymeasurementbasedonthecapacitivelycoupledcontactlessconductivitymeasurementtechnology，andanon—

4、contactconductivitymeasure—mentsystemisconstructedinthispaper．Inordertooptimizetheparametersofthesensorstructureandanalyzetheeffectofimpuritiesonthesystem，asimulationmodelofthesensorisestablishedusingfiniteelementmethod．Testresultsshowthatthemeasurementsystemisfeasibleandsuitab

5、leforsurfacewaterconductivitymeasurement；thesystemfeaturessimplestructure，non-contactelectrodesandstronganti—impurity-interferencecapability，andcansat—isfytherequirementsoflong—termandreal—timeon—linefieldmeasurementofsurfacewaterconductivity．Keywords：surfacewater；conductivity；

6、capacitivecoupling；non—contactmeasurement要求。1引言目前水电导率检测的方法主要为电极法和电磁感应法。电极法的应用范围广，从电导率非常小的溶液到一地表水电导率是反映水质状况的重要基本参数，它般的水溶液均可使用，但是电极与液体直接接触，电极容的连续实时在线检测对水环境监测具有重要意义。地表易受到污染及氧化腐蚀，并且其检测敏感空间往往是部水电导率检测系统处在野外，若要完成长期在线检测任分封闭的，水中浮游生物容易在检测空间内附着和滋生，务，检测系统的传感器部分需要满足以下特征：1)受水影响检测精度，需要定期清洗，野外

7、维护负担较重。电磁中浮游生物或其他杂质附着污染的影响较少；2)受一些感应法是非接触检测，没有极化效应，具有耐腐蚀性高、漂流物如落叶、垃圾袋等的干扰较少；3)人工定期巡查检测范围广等优点，但是结构比较复杂，而且也不清洗维护的工作量要小。因而，地表水电导率的在线实适合低电导率的水溶液检测。因而，这些方法难以充分时检测对电导率检测系统的传感器部分提出了较高的满足地表水电导率检测的要求，需要设计一种新型检测收稿日期：2011—12ReceivedDate：2011．12基金项目：国家自然科学基金(60972138)、水体污染控制与治理科技重大专项(2008Z

8、X07420~04)资助项目学兔兔www.xuetutu.com第7期王保良等：非接触式地表水电导率检测系统