水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀中光電穩(wěn)定性研究.pdf

1、目前市場(chǎng)上在售和在用的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器，相比產(chǎn)品生產(chǎn)初期儀器的穩(wěn)定性得到飛速提高。但我們發(fā)現(xiàn)還存在一些問(wèn)題仍在困擾著我們，沒(méi)能有效的解決。其中以監(jiān)測(cè)儀器的光電穩(wěn)定性的問(wèn)題最為突出。而光電穩(wěn)定性直接影響到儀器測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
　　本文通過(guò)設(shè)計(jì)、制作一整套光電控制系統(tǒng):LED光束經(jīng)過(guò)半反半透鏡形成2束光，參比信號(hào)和測(cè)量信號(hào)采用片內(nèi)積分放大，兩路信號(hào)同步采樣。將參比信號(hào)設(shè)置為一個(gè)固定目標(biāo)值，每次參比信號(hào)到達(dá)目標(biāo)值的同時(shí)，同步記

2、錄測(cè)量信號(hào)值。將其安裝到在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀上，并通過(guò)多種環(huán)境試驗(yàn)，對(duì)儀器的光電穩(wěn)定性進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　(1)、將光電系統(tǒng)接入在線監(jiān)測(cè)儀器系統(tǒng)內(nèi)，環(huán)境溫度25攝氏度相對(duì)恒定，保持儀器一直處于待機(jī)狀態(tài)，采集光電信號(hào)值。采集頻率30次/分，積分基準(zhǔn)時(shí)間從0.5秒開始試驗(yàn)，而后逐步增加積分時(shí)間到0.9秒?？紤]到測(cè)量光源采用1秒鐘的脈沖光源，為了保證光源信號(hào)有一定的自調(diào)整能力，積分時(shí)間必須控制在1秒鐘內(nèi)。隨著積分時(shí)間的增加

3、，光源信號(hào)的穩(wěn)定性成增長(zhǎng)趨勢(shì)。通過(guò)15個(gè)工作日的采集測(cè)量，光電信號(hào)在儀器待機(jī)狀態(tài)下，積分基準(zhǔn)時(shí)間在0.7秒以上時(shí)，波動(dòng)可以穩(wěn)定保持在0.3％范圍內(nèi)，較目前在用的監(jiān)測(cè)儀器的光電波動(dòng)4.5％有顯著提高。
　　(2)、將裝有本次研究的光電系統(tǒng)的儀器放置在空調(diào)房間內(nèi)，測(cè)試環(huán)境溫度波動(dòng)對(duì)光電穩(wěn)定性的影響。光電信號(hào)積分基準(zhǔn)時(shí)間為0.8秒;環(huán)境溫度變化從20攝氏度到40攝氏度，漸變的線性溫度變化試驗(yàn)一周，驟變的溫度變化試驗(yàn)一周，試驗(yàn)采集的光電信

4、號(hào)數(shù)據(jù)，信號(hào)數(shù)值波動(dòng)保持在0.5％范圍內(nèi)，受溫度影響的波動(dòng)范圍較小，較目前在用的監(jiān)測(cè)儀器的溫度波動(dòng)影響9％有非常明顯的提升。
　　(3)、將裝有本次研究的光電系統(tǒng)的儀器連接到有可調(diào)電壓的電源上，試驗(yàn)環(huán)境溫度25攝氏度，光電信號(hào)積分基準(zhǔn)時(shí)間0.8秒。電壓波動(dòng)為工作電壓±20％。波動(dòng)方式分為驟變和線性漸變。通過(guò)一周的數(shù)據(jù)采集，光電信號(hào)波動(dòng)可以穩(wěn)定在0.3％范圍內(nèi)，較目前在用儀器的光電波動(dòng)的電壓影響1.55％有顯著提升。
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