基于微型光谱仪的总磷监测仪设计

以总磷参数为研究对象,研发了一种基于微型光谱技术的水质在线监测仪。采用嵌入式技术,基于紫外光谱检测原理,利用最小二乘法建立了回归模型,绘制了总磷参数的浓度-吸光度标准工作曲线。实验结果表明,在0~50 mg/L量程范围内,其拟合优度≥0.998 4。对配置的不同浓度的总磷标准溶液进行检测,相对标准偏差(RSD)为2.20%~2.65%;直线性为1.08%~3.51%;相对误差为5.67%~7.01%。实验结果与国标法相对比无明显差别。该监测仪具有实时性好、稳定性高等特点,为水质在线监测提供技术支持,尤其适用于站房式、浮标式水质监测。

多因素补偿智能水质氨氮传感器设计

针对传统的氨氮传感器只能单一检测水体铵根离子或游离氨,无法满足直接对水中氨氮进行在线精确测量的需求,文中提出一种多因素补偿的氨氮传感器设计方法。该传感器具有铵离子、钾离子、温度和pH四个探头,能同时测量水体中的铵离子浓度、钾离子浓度、温度和酸碱度,排除钾离子对铵根离子电极的干扰,并通过酸碱度和温度得到氨的解离度。利用微处理器对采集到的信号进行分析处理,通过铵离子和钾离子的测量值实现对游离氨的自动测量,最终根据氨的解离度得出水体中氨氮的总量。对设计的传感器进行包括响应时间、重复性误差、温度补偿精度等方面的检验,该传感器检出下限在0.05 mg/L,响应时间和温度补偿精度分别为20 s和±0.06 mg/L,重复性误差和量程漂移分别为2.12%和2.57%。结果表明,基于铵离子选择电极检测水体中氨氮的方法能够准确测量水中氨氮含量。