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[硕士论文] 胡江
电路与系统 湖南师范大学 2017(学位年度)
摘要:工业废水的大量排放和过度开采矿物资源等人为因素的影响,及重金属很难被分解的特性,使得重金属污染问题尤为突出。研制能适用于各种水样、具有高精度的重金属分析仪对于实现重金属浓度检测以及水质分析有着重要的实用价值。重金属分析仪在地表水、饮用水源地、污染源、工业废水、生活污水等水体检测中有着广泛应用。
  本文通过研究国内外重金属检测的方法,设计了一种基于阳极溶出伏安法的重金属水质分析仪。其以阳极溶出伏安法为基础,以相关电化学知识为理论依据,实现对水样中重金属浓度的测定。在硬件设计中,选择SAMA5D3x系列处理器,提升了系统处理能力。针对水质中其他干扰物的存在,设计了具有温度控制的高温紫外消解预处理模块,提升了仪器检测精度,并适用于许多复杂水样。软件设计上,采用最小二乘法进行拟合,并将拟合后的曲线存储在仪器中。实现了人机交互界面的设计,通过触摸屏可对操作菜单进行操作以及控制,可随时查询检测的结果、设置相关参数和导出数据等。
  本文通过实验验证了重金属分析仪的量程、重复性、准确度、精密度、零点漂移和量程漂移等性能。对误差来源进行了分析,并给出了相应的降低误差的方法。采用重心法进行平滑处理及数据分析,得出检测镉离子的线性范围为0~2.0mg/L,精密度RSD小于4%,各项性能满足国家标准,很好的实现了对于重金属浓度的检测功能。
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