水溶液TDS測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、溶解性固體總量(TDS)，單位為毫克/升（mg/L），其含義為1升水中溶解的固體總量。水溶液TDS值的測(cè)定對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)有著重要的意義，當(dāng)生活用水中的TDS值較大時(shí)，說(shuō)明其水中的礦物質(zhì)含量過(guò)高，這不僅不利于人體健康，還會(huì)縮短配水管道的使用壽命。因此在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)TDS有嚴(yán)格的要求，其值不得超過(guò)1000mg/L。
　　對(duì)水溶液TDS的測(cè)量方法有稱量法和電極法，稱量法是用烘干的方法獲得固體殘?jiān)?，電極法則是利用溶解性固體在水中

2、的導(dǎo)電特性，通過(guò)測(cè)定溶液的導(dǎo)電能力求得TDS值。電極法較稱量法更加便捷且精度高，所以現(xiàn)在測(cè)定TDS的方法以電極法為主，本文也將通過(guò)電極法得到TDS值。
　　本文根據(jù)測(cè)量要求設(shè)計(jì)了一套水溶液TDS測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍為0～1200mg/L，其中激勵(lì)源幅值可調(diào)節(jié)范圍為0～10.2375V，頻率可調(diào)節(jié)范圍為5～2000Hz。在測(cè)量過(guò)程中影響電極法測(cè)量精度的因素主要為極化效應(yīng)和溫度，本文在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中充分考慮了這兩點(diǎn)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基于ATme

3、ga128芯片開(kāi)發(fā)，激勵(lì)源選取雙極性方波信號(hào)減小極化效應(yīng)，在數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)中提出采用同步采樣電路的方案，簡(jiǎn)化A/D轉(zhuǎn)換處理，提高測(cè)量精度，并在硬件系統(tǒng)中加入溫度補(bǔ)償電路;軟件設(shè)計(jì)則緊密配合硬件系統(tǒng)的同步采樣電路，利用芯片的PWM(脈沖寬度調(diào)制)功能，準(zhǔn)確控制時(shí)序，并提出利用LabVIEW搭建數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)平臺(tái)。
　　在實(shí)現(xiàn)水溶液TDS測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了系統(tǒng)誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明系統(tǒng)誤差能夠控制在2％以內(nèi)且穩(wěn)定性良好，并根據(jù)