水下有機物陣列式熒光原位高精度檢測系統(tǒng)的研制.pdf

1、葉綠素α和CDOM的精確原位監(jiān)測具有重要的科學意義和實用價值。原位葉綠素α和CDOM測量的難點和關鍵問題是如何在自然環(huán)境條件下完成低濃度精確穩(wěn)定的長期監(jiān)測，因此適合原位應用的相關儀器應具有低檢測限、高精度、高穩(wěn)定性、低功耗、體積小等特點。
　　 本論文結(jié)合現(xiàn)代低功耗技術和國內(nèi)外水下有機物原位測量的研究成果，研究出一種陣列式多激發(fā)多發(fā)射光譜的原位熒光檢測技術，結(jié)合低功耗高性能采集控制系統(tǒng)和水密封裝，實現(xiàn)原位分辨多組份目標物質(zhì)種類和

2、濃度的功能，并研制出精度高、功耗低、耐高壓、體積小的水下有機物陣列式熒光原位檢測系統(tǒng)。
　　 本論文主要完成了以下幾方面的工作：
　　 1)分析了葉綠素α和CDOM的熒光特性，結(jié)合三維熒光光譜分析原理，提出了陣列式多激發(fā)多發(fā)射熒光測量方法。
　　 2)研究了光電檢測電路的噪聲模型和環(huán)境噪聲對測量結(jié)果的影響，設計出高動態(tài)范圍高精度光電檢測方案。
　　 3)分析了系統(tǒng)在工作過程中各模塊的功耗分布，提出功耗貢獻

3、系數(shù)的計算方法，討論了如何降低模塊的功耗貢獻系數(shù)，降低系統(tǒng)整體功耗，提高續(xù)航能力。
　　 4)對所研制的水下有機物陣列式熒光原位檢測系統(tǒng)樣機進行了實驗室和戶外測試，全面評估了檢測系統(tǒng)的性能參數(shù)，葉綠素α有效測量范圍為0.02～100μg/L，CDOM有效測量范圍為0.1～500QSU，電池供電原位續(xù)航時間達三個月以上。
　　 通過東海船載測試、杭州西湖走航對比測試和寧波象山港原位對比測試，評測了檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，測量結(jié)果