应用于循环冷却水系统的水质检测仪的设计与实现
本文选题:循环冷却水系统 + 水质检测 ; 参考:《浙江工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:循环冷却水水质硬化会导致冷却系统的结垢堵塞,引起设备损坏,造成重大经济损失。循环水中的电导率、pH值等参数直接影响着循环系统的结垢的速度。同时它们也是评价系统水资源的节能性、环保性的重要指标。无论从保证循环冷却水系统的稳定运行角度,还是节约国家稀缺的水资源角度,高精度的、自动化的水质检测仪都十分具有研究价值。针对如何提升水质检测仪精度和稳定性的问题,开发了CORTEX-M3为核心的循环水水质检测装置。探索了比较测量法和Kalman滤波在检测仪器上的应用,来消除系统误差,提高检测的精度和稳定性。论文主要工作和成果如下:(1)通过对水质检测在国内外研究现状,结合水质检测仪器的发展、企业实际需求和国家标准,确立了循环冷却水水质参数检测的方案。(2)针对主要检测参数电导率和pH值,从它们的传感器结构和检测原理出发,详细地分析了电导率和p H等参数在检测过程中的影响因素,并提出了解决方法。(3)针对检测电路中的主要误差的分析,首次引入比较测量法和Kalman滤波方法应用于水质检测,提高了检测精度。(4)根据循环冷却水水质参数检测的方案,完成了循环冷却水水质检测的硬件装置设计,并对提高检测参数精度的电路设计方法展开了研究。为了仪器能够全面的实现功能,进一步完成系统初始化、采集计算、自恢复、通信等软件程序。(5)进行了检测装置的精度和重复性实验,验证了仪器的精度、稳定性和可靠性。通过与XR-620 CTD+水质仪器和PHS-25型号pH检测仪器的对比分析,证明了基于比较测量法和卡尔曼滤波处理方法的循环冷却水水质监测装置是行之有效的。论文开发的水质检测仪,能够实现在循环冷却水系统上的自动化、高精度和稳定的检测目标。同时首次探索了比较测量法和卡尔曼滤波在水质检测仪器的应用,并且得到了较好的实验结果。对水质检测仪的研究,不仅为循环冷却水的结垢和节水提供了数据参考,也为阻垢控制奠定了基础。
[Abstract]:The water quality hardening of circulating cooling water will cause the scaling and blockage of the cooling system and cause the damage of the equipment, causing major economic losses. The conductivity of the circulating water and the pH value directly affect the speed of the scaling in the circulating system. At the same time, they are also important indicators for evaluating the energy saving and environmental protection of the water resources of the system. In order to improve the precision and stability of water quality detector, a circulating water quality testing device with CORTEX-M3 as the core is developed for the problem of improving the precision and stability of the water quality detector. The comparative measurement method and the Kalman filter are explored. The main work and achievements of the paper are as follows: (1) through the research status of water quality testing at home and abroad, combining the development of water quality testing instruments, the actual demand of enterprises and the national standard, the water quality parameters detection scheme of circulating cooling water is established. (2) The main detection parameters of electrical conductivity and pH value, from their sensor structure and detection principle, detailed analysis of the conductivity and P H parameters in the detection process, and put forward solutions. (3) for the analysis of the main error in the detection circuit, the first introduction of comparative measurement and Kalman filtering method for water quality is applied to the water quality for the first time. The detection accuracy is improved. (4) the hardware design of the circulating cooling water quality detection is completed according to the scheme of the water quality parameters detection of circulating cooling water, and the circuit design method for improving the precision of the detection parameters is studied. In order to realize the full function of the instrument, the system initializes, collect and calculate, and recover. A software program such as communication. (5) the accuracy and repeatability of the testing device are carried out, and the accuracy, stability and reliability of the instrument are verified. By comparing with the XR-620 CTD+ water quality instrument and the PHS-25 type pH detection instrument, the water quality monitoring device of the circulating cooling water based on the comparative measurement method and the Calman filter processing method is proved. The water quality tester developed in this paper can realize the automatic, high precision and stable detection target on the circulating cooling water system. At the same time, the application of the comparative measurement method and Calman filter in the water quality detection instrument is first explored, and the better experimental results are obtained. The research on the water quality detector is not only a cycle of circulation. It provides data reference for scaling and water saving of cooling water, and lays a foundation for scale control.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ085.1
【参考文献】
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,本文编号:1983581
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