论文部分内容阅读
油类物质是一种常见的环境污染物。油类物质对水体的污染很严重,它们影响着空气与水体界面氧气的交换,消耗水中的溶解氧,使水质恶化,严重破坏水体生态平衡,威胁人类健康。另外,油类物质对土壤污染的后果也较严重,它们进入土壤后对土壤中的微生物、酶及作物的生长发育都有较大危害,还会对地下水造成污染。它们对水体和土壤的污染已经成为一个越来越严重的问题。因此,开发针对水体和土壤污染监测的智能红外测油仪是十分必要的。
本文的研究内容是以我国于1997年颁布的“红外光度法为基础的水质、石油类和动植物油的测定”的国家标准为依据,采用红外分光光度法和朗伯.比尔定律测定污染物对红外光吸收的强度,来对污染物中油的含量进行分析计算,并得到相应的结果。污染物吸收的红外光信号极其微弱,且容易受到各种噪声和干扰的影响,论文主要针对如何精确的测出污染物中油的浓度展开研究。利用弱信号相关检测的理论,设计进行微弱信号检测和调理的硬件电路,对采集到的弱信号进行去噪,从噪声中提取需要的信号。在此基础上,本论文设计了基于windows平台VB6.0的上位机程序和单片机的下位机程序。在上位机中对信号进行数据采集、软件数字滤波、步进电机的驱动控制、污染油含量计算和相应图谱的描绘。下位机则进行对检测电路检测到的数据采集和驱动步进电机的工作。软件系统和硬件电路的结合为弱信号检测的实现打下了良好的基础。
通过实验研究结果可以看出,采用弱信号检测理论和红外分光光度法,对弱信号检测过程的去噪效果很好,有效的检测出了水体和土壤中污染油含量,达到检测所需信号的目的。同时,通过实验测得数据,得出弱信号相关检测的理论和技术可以满足本仪器的要求精度。