关键词：
水质检测
硝酸盐浓度
电极式传感器
阻抗灵敏度
摘要：
在水资源严重短缺的今天,人们对饮用水的安全十分关心,水污染这一严重威胁水质的现象引起了人们的密切关注。然而,近年来,随着工农业的迅速发展,废水的大量排放,全球的江河湖泊等水体的水质急剧恶化。目前应对水污染的主要方法之一就是有针对性的进行水质检测。许多国家都投入大量的资金和技术研究水体监测系统和检测方法。长期以来,水质检测的主要目标集中在对水体富营养化和藻类繁殖现象的检测和预警上,另外还有针对水体的物理指标和化学指标的单一检测。\n 近年来水质污染的深层次问题逐渐显露,如无机有毒物质和金属离子等污染物被水生生物富集后,经过生物链而进入人体,对人类的健康造成威胁。然而目前没有针对水体中离子浓度进行检测的方法,因此,本课题研究了一种由平面矩形线圈和叉指阵列电极组成的,能够检测水体中离子浓度的电极式传感器,为进一步研究水质监测系统中的传感器模块奠定了基础,本文从以下几个方面进行研究。\n 首先,分析用于水体中污染物浓度监测的传感器的国内外研究状况,描述水生态感知系统的传感器节点的组成、组网接口、能量装置等部分,为传感器的组网应用提供了理论基础。\n 其次,利用仿真软件COMSOLMULTIPHYSICS3.5A建立传感器模型,对传感器进行仿真,并改变传感器的关键参数,观察、分析参数地变化对传感器阻抗所带来的影响,确定最佳的传感器模型。\n 最后,利用示波器和信号发生器等设备搭建的实验平台对研制的传感器进行实测,计算传感器的阻抗和阻抗灵敏度,观察阻抗在整个频率段的变化趋势,并找出最佳的频率段,计算出传感器阻抗灵敏度与硝酸盐溶液离子浓度之间的线性方程。
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