基于PC104總線的臭氧法海水COD測量技術(shù)研究.pdf

1、化學(xué)需氧量（簡稱COD）是衡量海水中有機(jī)污染物含量的綜合指標(biāo)。國內(nèi)測量化學(xué)需氧量(COD)目前大體還是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的，采用高錳酸鹽或重鉻酸鹽氧化滴定的分析方法，該方法雖然是國標(biāo)方法，但由于其分析過程復(fù)雜，測試周期冗長，無法對海洋污染物的變化情況做到實(shí)時連續(xù)監(jiān)測，很大程度上制約著我國海洋監(jiān)測能力的提升。
　　“臭氧法海水化學(xué)需氧量測量儀”所依托的海水化學(xué)需氧量現(xiàn)場分析技術(shù)，是海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的重要組成部分，它的基礎(chǔ)是臭氧氧化化學(xué)

2、發(fā)光原理，即應(yīng)用臭氧作為強(qiáng)氧化劑與污染有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，通過微光光電轉(zhuǎn)換技術(shù)對反應(yīng)過程中產(chǎn)生的光信號進(jìn)行檢測拾取，經(jīng)放大、量化、并經(jīng)計算機(jī)數(shù)據(jù)修正處理，得出海洋環(huán)境的化學(xué)需氧量。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于無需添加試劑，不產(chǎn)生二次污染；響應(yīng)速度快，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時連續(xù)測量；另外，由于氧化物為臭氧，避免了國標(biāo)法中海水水體高濃度離子氯離子對準(zhǔn)確度的影響。
　　論文在“十一五”“863”項(xiàng)目“船載海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)”子課題“臭氧法海水COD自動分析儀

3、”的原理基礎(chǔ)上，探討運(yùn)用當(dāng)前先進(jìn)的PC104總線技術(shù)對已有的海水化學(xué)需氧量現(xiàn)場分析技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，利用PC104總線技術(shù)設(shè)計和完成一臺“臭氧法海水化學(xué)需氧量測量儀”產(chǎn)品樣機(jī)，樣機(jī)的控制系統(tǒng)大部分采用現(xiàn)成的PC104模塊，通過針對系統(tǒng)所要完成的功能對各PC104模塊進(jìn)行選型，在確定各模塊具體型號后完成采購工作，安裝和搭載了全部的外部電氣控制單元，包括光電信號采集器、臭氧發(fā)生器、水樣加熱裝置和系統(tǒng)所需的各種液氣泵和閥體，完成各模塊之間的電

4、氣連接。然后對PC104 CPU模塊安裝操作系統(tǒng)，在此系統(tǒng)下調(diào)試編譯基于C++語言開發(fā)的系統(tǒng)程序，在程序算法中，將把最近從外方專家處了解到的改進(jìn)型檢測算法融合到程序算法中，結(jié)合試驗(yàn)對于暴露出的一些技術(shù)上的問題進(jìn)行改進(jìn)，使得樣機(jī)的研制在性能上更加優(yōu)化，提高和優(yōu)化原有系統(tǒng)在信號采集、數(shù)據(jù)處理、圖形分析和可靠性等方面的水平，擴(kuò)大和提高儀器的測量范圍和測量精度，研發(fā)出新一代的“臭氧法海水化學(xué)需氧量測量儀”并應(yīng)用于海洋現(xiàn)場環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對海洋環(huán)境重要