论文摘要
随着当今世界工农业的迅猛发展,大量的工业废水、农田用水向江河湖海排放,加上工业废气对大气的污染,间接导致水体的污染,使得水资源短缺和污染问题日益突出,所以迫切需要对水资源进行及时监控和有效处理。其中,水中溶解氧含量是进行水质监测时的一项重要指标。当水环境受到染污时,溶解氧含量下降,因此需要研制水体溶解氧检测设备来进行环境监测,以便能够及时得到各个地方的水质情况,并开展相关的治理工作。目前市场上水体溶解氧检测仪器大多数基于Clark电极法,又称电流测定法,其测量速度比碘量法要快,操作简便,干扰少,而且能够现场自动连续检测,但是由于它的透氧膜和电极比较容易老化,每隔一段时间要活化,透氧膜也要经常更换,且检测时要消耗氧,所以要不停搅拌水样。国外市场出现了一种新的基于荧光淬灭效应的溶解氧检测仪,该种仪器能够快速检测出溶解氧含量,并且在检测时不消耗氧,传感膜寿命长,可以实现长期监测。本论文基于荧光淬灭法,利用氧气对荧光的淬灭效应来实现氧气浓度的检测。实验中使用Ru（ph2phen）32+作为传感膜荧光敏感物质,该物质受到蓝光的激发时会发出强烈的粉红色的荧光,水中溶解氧会对该荧光进行淬灭,可以通过检测荧光的强度来计算出对应溶解氧的含量。本文在此基础上研究设计了一种基于荧光淬灭法的溶解氧检测仪,能够对水体的溶解氧进行实时在线检测。论文的主要工作包括以下几点:（1）论述仪器的整体系统结构,对各个功能模块进行设计,选择硬件配置,绘制出硬件原理图和PCB图,并制作硬件电路。（2）基于设计好的硬件电路进行MCS-51单片机程序模块设计,绘制各模块流程图,利用C51语言编写下位机程序,并进行模块调试;设计RS-232通信协议,用于单片机与PC机之间的通信;开发出上位机C++程序设计,对数据进行进一步处理;基于ADO技术,利用Visual C++实现了对SQL2000数据库的访问。（3）对硬件各模块进行调试实验,软件调试实验,温度对传感膜特性的影响实验,得到传感膜的温度变化特性,并对仪器进行温度校正,仪器检测结果同碘量法对比实验,分析数据得到仪器性能和检测精度。（4）设计、研制成一种新型溶解氧检测仪,其检测精度为0.2mg/L,准确性较好,仪器检测的稳定性在4.7%以内,可以作为农业用水质检测仪器进行推广,提高农业生产率和现代化水平。