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二氧化硅自动分析仪的设计.doc


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1 二氧化硅自动分析仪的设计摘要:本文介绍了一种二氧化硅浓度自动分析仪的设计方法, 该自动分析系统以 80C196KC 单片机为核心, 能对使用水自动采样、自动分析, 并能显示、打印分析结果, 同时兼具样水温度、化学试剂量、光源电池电压和二氧化硅浓度超限报警功能。关键词:二氧化硅浓度分析 0 引言在石油、化工、电力等工业生产中,有时需要对使用水的二氧化硅含量进行控制, 使其浓度不超过控制指标, 于是就需要对二氧化硅的浓度进行测量分析。本文介绍了一种二氧化硅浓度自动分析仪的设计方法, 该自动分析系统以单片机 80C196KC 为核心,能对使用水自动采样、自动分析、自动清洗,并能显示、打印分析结果,同时兼具样水温度、化学试剂量、光源电池电压和浓度超限报警功能。系统采用吸收测量的方法, 这种分析方法是间接的。首先使待分析的样水与一系列化学试剂反应, 生成稳定的蓝色溶液, 蓝色溶液的深浅与二氧化硅的浓度相关;然后将单色光穿过溶液,二氧化硅的浓度不同, 蓝色溶液的深浅则不同, 对单色光的吸 2 收能力不同, 于是透射光的光强是不同的; 最后用光电池测量透射光的光强。由于透射光的光强与二氧化硅的浓度相关,进而间接反映出二氧化硅的浓度。 1 分析原理将样水与成色液、掩色液和还原剂进行一系列化学反应, 最后生成的是稳定的蓝色溶液——异聚钼蓝复酸盐。成色液( 试剂 A) 为钼酸氨——硫酸溶液,与水中的二氧化硅反应, 生成硅钼酸。掩色液( 试剂 B) 为酒石酸,防止样水中的磷酸根离子参与反应。还原剂( 试剂 C)为1 氨基—— 2 苯酚—— 4 磺酸亚硫酸氢钠溶液, 与硅钼酸反应生成蓝色的异聚钼蓝复酸盐。将单色红光穿过反应后的蓝色溶液,投射到光电池上,光电池输出一个相应的电流信号,它与入射光的光强成正比, 即由输出电流可以计算出入射光强, 进而确定二氧化硅的浓度。计算方法如下: C=Alog(B) 其中:C 为测得的浓度, 单位为 ppb ;A 为吸收系数, 由已知浓度的标准蓝色玻璃的透射光强计算出; B 为未知浓度的蓝色溶液的透射光强。 2 分析系统硬件组成自动分析系统以 80C196KC 单片机为核心,配以运算放大器、温度传感器、锡光电池、液位传感器、驱动电路等组成。 3 系统有两种输入信号: 一种是模拟信号, 有两路, 它们是光电池输出的电流信号和温度传感器输出的电阻信号, 经过放大和转换电路变成直流电压信号分别送入单片机进行 A/D 变换; 另一种是开关信号, 有溢流槽样水液位, 试剂 A、B、 C 的液位。系统输出有:显示、打印样水二氧化硅的浓度; 进水阀和排水阀、加热器和电磁过滤器、试剂泵、搅拌马达、分析光源、标定用蓝色标准浓度玻璃的开关控制; 还有电池电压、溢流槽液位、试剂液位、样水温度和二氧化硅浓度超限报警信号。分析系统从自动采样、分析到清洗完毕,一个循环需要 15 分钟,共分为 30 步运行,即 15 分钟分析一个样。为了保证分析精度,系统采取了一系列措施: ①分析池照射光源采用电池供电, 保

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  • 上传人apaihuai48
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  • 时间2017-05-27