智能测控仪器设计课程

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1、“智能测控仪器设计”课程项目设计总结报告“智能测控仪器设计”课程项目设计总结报告项目名称：小型浸入式紫外—可见分光光度法COD测量探头设计指导老师：王晓萍王立强项目成员:章颖强王俊学号：2093008820930093专业年级：测试计量技术及仪器结题时间：2010年7月“智能测控仪器设计”课程项目设计总结报告小型浸入式紫外—可见分光光度法COD测量探头设计浙江大学光电系，章颖强，王俊摘要：本课题拟采用紫外—可见分光光度法测定COD的原理，采用闪烁氙灯作为光源，微型集成光谱仪作为分光探测器件，设计一个小型浸入式的COD探头。并以此探头测得的紫外吸收光谱数据作为测量数

2、据，可见光吸收光谱数据作为参比数据进行浊度补偿，在此基础上研究以这些数据反演COD值的算法，以期最后设计的COD测量仪能达到良好的精度，成为真正意义上的免化学试剂的、可连续监测的在线仪器。关键词：分光光度法、COD、紫外光谱、在线监控Smallimmersionultraviolet-visiblespectrophotometryCODmeasurementprobedesignZhangYingqiang，WangJun Department ofOptical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou310027,

3、China；Abstract: Theaimofthisultraviolet-visiblespectrophotometryCODoftheprinciplesandbyflashingxenonlampasalightsource,integratedmicro-spectrometerasaspectrophotometricdetector,thedesignofasmallprobeimmersionoftheCOD.AndthustheprobemeasuredtheUVabsorptionspectrumdataasmeasurementdata,

4、thevisibleabsorptionspectrumdataasreferencedataforturbiditycompensationonthisbasisofCODvaluesinthedatainversionalgorithm,inordertogaugethefinaldesignoftheCODcanachievegoodprecision,tobecometrulyfreeofchemicalreagents,continuousmonitoringofthelineequipment.Key words:Spectrophotometry,C

5、OD,UVspectrum,onlinemonitoring“智能测控仪器设计”课程项目设计总结报告正文内容：1.项目研究意义和研究现状：随着环境污染的日益严重，环境部门对环境检测的力度不断增加。水是自然环境中元素发生迁移的重要介质，因此做为环境研究的重要课题之一，受到了广泛的重视。化学需氧量（COD）是综合评价水体污染程度的重要指标之一，是水质检测的一个重要项目，对于污水的治理及水体的质量评价有着重要意义。目前，我国测定水中化学需氧量（COD）的标准方法有重铬酸钾法和高锰酸钾法。这两种方法的缺点十分明显，即分析周期长，采用试剂多，管路系统复杂，操作维护麻烦，故障

6、率高，受回流设备的限制不能进行大批量分析，尤为严重的是使用贵金属银盐和汞盐不可避免造成环境的二次污染。2.研究内容与预期目标2.1 研究内容本课题拟采用紫外—可见分光光度法测定COD的原理，采用闪烁氙灯作为光源，微型集成光谱仪作为分光探测器件，设计一个小型浸入式的COD探头。并以此探头测得的紫外吸收光谱数据作为测量数据，可见光吸收光谱数据作为参比数据进行浊度补偿，在此基础上研究以这些数据反演COD值的算法，以期最后设计的COD测量仪能达到良好的精度，成为真正意义上的免化学试剂的、可连续监测的在线仪器。2.2 预期目标l完成紫外吸收光谱法在线浸入式COD测量仪探头的

7、研制。该探头要求达到投入水中能连续稳定地运行。l作为测量光源的氙闪光灯的闪烁频率和测量间隔可通过参数修改进行调整。l从光谱仪可读出高精度的吸光度连续光谱数据到上位机。l开展应用吸光度数据采用化学计量学方法反演COD值的研究。3.总体结构设计首先，选择可作为测量光源的氙闪光灯，要求其寿命至少达到可闪烁1x109次。为此选用日本滨松公司的氙气闪光灯作为吸光度检测光源。在我们的设计方案中，从光源发出的光束被分成两束，一束作为测量光束；一束做为参比光束，用以对浊度进行补偿；且最后这两束光都要进入光谱仪进行分光，因此需要设计准直系统对从光源发出的光束进行准直扩束，在得到的平

8、行光中截取