多通道溶解氧传感器校准自动控制系统

发布时间：2021-09-02 10:59

　　为了对各种类型的海水溶解氧传感器进行数据校准,设计了一套针对多通道溶解氧传感器的自动化测试控制系统。系统采用模糊PID算法控制水体温度,操控气体质量流量仪改变水体溶解氧含量,并通过上位机记录传感器数据进行校准分析,实现了溶解氧传感器校准的自动化操作。实验表明:当温度和溶解氧浓度处于稳定状态时,被校准溶解氧传感器和基准溶解氧传感器的偏差近似于线性误差,可实现多路溶解氧传感器的自动化校准控制。 

【文章来源】：杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2020,40(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

系统整体设计

数据测量分析系统是在跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架Qt上进行开发的,主要实现对溶解氧传感器数据的采集和处理分析,提供自动校准功能,图形化显示实时数据并将数据存到log文件中供实验人员后期分析,当测量稳定后将各通道传感器的关键数据存至.csv文件,为实验人员提供筛选后的基本数据,有利于传感器的校准。对于自动校准功能,按照实验室校准的一系列标准流程。以4个测量温度、10个对标浓度测量点为例,温度从高到低降温控制,先通氧气升高溶解氧浓度,再通氮气降低溶解氧浓度。系统采用有限状态机的方式来实现校准流程的控制,校准状态如图6所示。3 系统测试结果

3 系统测试结果对多通道溶解氧传感器校准自动控制系统进行对比测试。使用两通道DO传感器,其中CH0为基准DO传感器,CH1为被测DO传感器,MFC1控制通入水体的氧气量,用于提高水中溶解氧含量,MFC2控制通入水体的氮气量,用于降低水中溶解氧含量。基准传感器选择荧光猝灭法溶解氧传感器,该基准传感器精度高,稳定性强,大气压以及盐度对其影响较小,在稳定的水体环境中可得到精准的数据,可作为基准。不同水源对被测传感器的精度存在影响,为了模拟海洋的实际环境,实验水源为加了35%盐度的自来水。系统总体实物如图7所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]溶解氧多参数智能补偿校正检测技术的研究[J]. 秦宏鹏,刘翔宇,陈娟.  北京化工大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究[J]. 郑旻辉,潘建明,杨俊毅,谢尚微.  海洋技术学报. 2016(01)

硕士论文
[1]基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究[D]. 路桂明.哈尔滨理工大学 2007



本文编号：3378889