论文摘要
工业污水的排放是水体污染的主要原因之一,同时也是水体中有毒重金属元素的主要来源之一。现有的对工业污水中重金属元素进行检测的技术,无法满足工业现场实时、在线、连续监测的要求。激光击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS）是伴随着激光器的出现而发展起来的一种新型元素成分分析技术,是目前国际上公认的在线检测工业污水的最佳解决方案之一。实验室拟利用LIBS技术开发出一套可以用于工业现场的污水原位检测装置,本论文主要完成了该装置系统的光谱信号实时采集、数据分析、数据处理、装置自动控制等软件开发部分,并通过实际的工业污水检测实验,验证了该装置所有的功能和检测能力均达到设计要求。论文主要内容包括:1)利用Visual C++编程语言和Labview图形化编程语言,实现对污水中重金属元素的激光击穿光谱信号的数据采集。用Visual C++语言编写数据采集卡的底层函数,以完成具体的控制功能模块,编译程序生成动态链接库。使用Labview调用动态链接库的方式来驱动数据采集卡,将Visual C++编写好的模块功能移植到Labview平台下,通过编写具体的图形化编程语言来实现数据采集任务。2)同时编写相应的算法程序,以实现LIBS技术在实际应用过程中的数据处理功能。利用Labview编程语言在数据处理方面的优势,编写符合要求的算法程序,获取有效的光谱信号数据以及信号的特征值,建立元素谱线数据库。3)通过软件编程对光谱仪进行同步精确控制,实现光谱仪进行波长扫描时的精确定位。利用Labview编写光谱仪数据采集控制系统,该系统具备光谱信号采集、处理等一些基本功能。编写步进电机的控制程序,实现步进电机的转速、转向的同步自动控制,进而来精确控制光谱仪的波长扫描,消除人工控制光谱仪波长扫描带来的测量误差。4)通过搭建一套LIBS检测系统来验证所设计的采集、控制软件部分是否符合要求。通过时间演化实验、数据稳定性处理、元素定标曲线、检测限的具体实现和理论分析验证了所设计的软件部分是符合设计要求的。本论文的所有工作都是LIBS污水监测设备的重要组成部分,本文提出的软件编程思想、编程的技巧、算法的实现,甚至一些具体的功能模块,都将为LIBS技术应用于其它领域（烟气、土壤、泥浆等）提供技术支持。
论文目录
相关论文文献
- [1].土壤中Cd元素的激光击穿光谱检测研究[J]. 应用激光 2012(02)
- [2].激光击穿光谱技术监测固土过程中阳离子交换[J]. 光学与光电技术 2012(06)
- [3].利用激光击穿光谱检测大气中的重金属成分[J]. 光谱实验室 2012(04)
- [4].基于滤纸富集技术的LIBS污水检测[J]. 应用激光 2010(04)
- [5].溶液中金属元素的激光诱导击穿光谱[J]. 强激光与粒子束 2010(06)
- [6].液体样品激光击穿光谱的时间分辨研究[J]. 应用激光 2011(03)