基于嵌入式技术的水下浊度测量方法研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaolang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
浊度是评价水质的重要依据之一,浊度测量涉及生活的各个方面,随着社会经济的巨大发展,以及我国水资源环境越来越严峻的形势,人们对于浊度的要求也越来越严格。我国关于浊度测量的研究起步较晚,浊度仪的准确度、稳定性跟国际水平存在较大的差距,因此国内80%的浊度仪依赖于国外进口,价格高昂,操作、维修和维护成本也很大。为改变这一现状,开发高可靠性稳定性以及智能化的浊度仪成为了急于解决的问题。在这一背景下,展开了针对于低浊度水质浊度测量方法研究,具有很好的实用价值。  本文首先介绍了浊度的测量原理:光的吸收和散射定律,分析并对比了浊度测量的两种基本方法:透射光测量法和散射光测量法,由于散射光测量法更适合于低浊度水质的测量,因此系统采用基于散射光测量原理的水下浊度测量方法,并对浊度仪进行整体方案设计。整个系统可分为三个部分:光学探头部分、浊度仪硬件系统部分、浊度仪软件部分。  浊度仪光学探头部分详细介绍了探头部分所需光学器件的选择,以及光路设计。光源采用650nm波长的半导体激光器,光电探测器选择和光源波长匹配的硅光二极管。光电探测器件接收90°方向上的散射光进行浊度测量,设计的光学探头最终能够实现水下测量。  浊度仪硬件系统包括信号处理电路和信号采集系统设计。信号处理电路设计了两级信号放大电路,前置放大电路采用ICL7650运算放大器实现微电流转换,二级放大电路用三个OP07搭建了三运放高共模抑制比仪表放大器完成信号放大。并以三星公司ARM9内核的s3c2440作为信号采集系统的核心CPU,构建了嵌入式信号采集系统。  浊度仪软件部分完成了嵌入式应用程序的开发。使用C++语言完成了嵌入式Linux平台下驱动程序的开发,以及操作系统移植。最终完成了Qt图形界面的应用程序开发,实现了信号采集、数字滤波、显示及存储。  最后搭建了浊度仪整体系统,使用美国哈希公司2100P型浊度仪对该系统进行了标定,并进行了浊度测量实验,实验结果证明了该测量方法的可行性,
其他文献
随着现代机械设备日趋大型化、精密化和自动化,有效的机械故障诊断作为系统可靠和安全运行的保障,具有非常重要的价值。滚动轴承因摩擦力小、装配方便等优点成为机械设备中最常用的零部件,其稳定性直接影响设备的性能。对滚动轴承实施状态监测与故障诊断,对避免经济损失和重大事故发生有重大意义。在滚动轴承故障诊断中,振动分析是最常用和有效的方法。掌握滚动轴承振动机理,确定振动信号测定方式,模拟滚动轴承内圈、外圈故障
电流互感器是为电力系统继电保护、电能计量、测控装置等设备提供电流信息的重要设备,其测量精确性和稳定性密切关系着电力系统的安全、可靠和经济运行。光纤电流互感器在测量机理、信号检测与处理方式、动态特性建模、误差特性、特性评估方法以及对间隔层设备的影响等方面,均不同于传统的电磁式电流互感器。以反射式光纤电流互感器为研究主体,围绕其误差特性及其对间隔层设备的影响展开研究。本文分析光纤电流互感器的基本原理,
球铰链具有三个回转自由度,可实现任意方向的自由转动,同时具有结构紧凑、刚度较高、运动灵活、承载能力强、工作空间大等特点,广泛应用于机器人、并联机构、并联机床和并联
对称性理论是通过结构关系在无限小变换下的不变性来描述的,在数学、物理等领域中应用广泛。通过对称性与守恒量的对应关系不仅能实现微分方程的降阶或降维,达到简化问题的目的,还能从中得到很多有用的物理和数学规律。本文将机电系统对称性理论的研究方法运用到磁悬浮微运动系统当中,为系统控制模型的建立提供了一种新方法,还研究了磁悬浮微运动系统最优控制问题的对称性和守恒量,在Matlab环境中进行了最优控制仿真,并