水浊度在线实时检测方法的研究

论文摘要

浊度是表征水的质量指标之一,热力发电厂化学水浊度的测量与发电机组运行的经济性和安全性直接相关。传统上对电厂化学水浊度的测量采用混合光透射法,光伏或光导器件作为光敏传感器,通过测量透射光强度获得水的浊度数量值。但随着技术的进步和机组参数的不断提高,这种测量方法也逐步显露出测量下限低,分辨率低,浊度测量值可靠性和有效性不高的局限性。针对这一实际工程存在的技术问题,本文提出了一种基于线阵CCD作为光敏元件的散射法测量方案,使电厂化学水浊度测量下限得到拓展,浊度测量的可靠性、有效性得到了提高,并通过验证性实验证明该解决方案原理上正确,技术上可行。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外浊度测量发展的现状
• 1.2.1 国外浊度测量的发展现状
• 1.2.2 国内浊度测量发展的现状
• 1.3 本文研究的内容和方向
• 第二章 现有的测量方法及局限性
• 2.1 浊度测量的相关知识
• 2.1.1 浊度的定义
• 2.1.2 浊度的单位
• 2.2 浊度测量方法
• 2.2.1 浊度测量基本原理
• 2.2.2 透射法
• 2.2.3 散射法
• 2.2.4 样品表面散射光测定法
• 2.2.5 样品内散射法
• 2.2.6 透射光—散射光比较测定法
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于线阵CCD传感器垂直方向的散射光测量的方案
• 3.1 概述
• 3.2 浊度测量方法的选择
• 3.3 线阵CCD传感器
• 3.3.1 传统的硅光电池传感器
• 3.3.2 CCD阵列
• 3.3.3 CCD的特性参数
• 3.3.4 CCD分类
• 3.4 光源的选择及合理的光路设计
• 3.5 总体设计方案及框图
• 3.6 本章小结
• 第四章 CCD驱动电路的研究与设计
• 4.1 所选CCD芯片驱动时序发生器原理
• 4.1.1 线阵CCD1251
• 4.1.2 TCD1251UD驱动时序分析
• 4.2 几种传统驱动电路产生方法的优缺点
• 4.3 CCD驱动时序的CPLD实现
• 4.3.1 复杂可编程逻辑器件（CPLD）技术的优点
• 4.3.2 可编程逻辑器件芯片的选用
• 4.3.3 CPLD开发软件QuartusⅡ
• 4.3.4 CCD驱动时序的VHDL描述及仿真
• 4.4 本章小结
• 第五章 输出信号的处理
• 5.1 CCD输出噪声成分分析
• 5.2 CCD噪声处理方法
• 5.3 数字相关双采样方法的实现
• 5.3.1 相关双采样原理
• 5.3.2 相关双采样数字方法的实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况