面向水产养殖的亚硝酸盐氮在线检测系统研制
本文选题:水产养殖 切入点:亚硝酸盐氮 出处:《江苏大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:影响水产养殖的因素很多,其中水质的影响最为关键。水产养殖中需要检测的水质参数主要有亚硝酸盐氮(NO2-N)、溶解氧、pH值、氨氮等;其中,亚硝酸盐氮的含量一般应控制在0.1mg/L以内,否则会引起鱼类中毒,甚至大面积死亡。目前,亚硝酸盐氮的检测普遍使用的方法是人工比色法,这种检测方法费时费力。随着自动化技术、无线通信技术、微型计算机技术的发展,研制一个成本低、可靠性高的亚硝酸盐氮在线检测系统,对于水产养殖业的发展有着重要的意义。在对亚硝酸盐氮检测方法分析的基础上,研制了面向水产养殖的亚硝酸盐氮在线检测系统。主要工作内容归纳如下:(1)从pH值、温度、显色时间、波长等影响因素入手,分析其对亚硝酸盐氮检测吸光度的影响,并给出相应的处理方案;(2)在亚硝酸盐氮检测过程中,若药剂与水样混合不均匀,导致最佳显色时间不确定,针对该问题提出了一种新的药剂混合方法,在一定程度上,提高药剂混合的均匀性,减小检测误差;(3)完成了现场检测装置中的采样、加药、检测等机构以及相关硬件与软件的设计。硬件电路主要包括:STM32F103RBT6最小系统、LED驱动电路、硅光电池信号调理电路、无线数据传输电路等;软件程序主要包括:主程序、水样采集子程序、加药子程序、数据采集子程序、无线数据传输子程序等;(4)设计上位机监控系统软件,实现亚硝酸盐氮的实时显示、数据存储、超限报警等功能;(5)整个实验平台搭建完成后,对实验平台进行相关实验,验证检测系统的实用性与可靠性。实验结果表明:本课题研制的亚硝酸盐氮在线检测系统,能够实现亚硝酸盐氮的在线检测功能且检测误差较低;通过对影响因素的分析与处理,在一定程度上提高了在线检测的精度;药剂混合机构与方法的设计能够有效提高药剂混合均匀性。
[Abstract]:There are many factors affecting aquaculture, among which water quality is the most critical. The main water quality parameters to be detected in aquaculture are nitrite nitrogen (no _ 2-N _ 2), dissolved oxygen, pH value, ammonia nitrogen and so on. The content of nitrite nitrogen should generally be kept within 0.1 mg / L, otherwise it will cause fish poisoning and even a large area of death. At present, artificial colorimetry is widely used to detect nitrite nitrogen. With the development of automation technology, wireless communication technology and microcomputer technology, a low cost and high reliability nitrite nitrogen on-line detection system has been developed. It is of great significance for the development of aquaculture. Based on the analysis of nitrite nitrogen detection methods, an on-line detection system for nitrite nitrogen for aquaculture has been developed. The main work contents are summarized as follows: 1) from pH value, temperature, The influence of color reaction time, wavelength and other factors on the absorbance of nitrite nitrogen detection is analyzed, and the corresponding treatment scheme is given. If the mixture of the reagent and the water sample is not uniform in the process of nitrite nitrogen detection, In order to solve this problem, a new medicament mixing method is proposed. To a certain extent, the uniformity of the mixture is improved and the detection error is reduced. The hardware circuit mainly includes: 1 STM32F103RBT6 minimum system LED driving circuit, silicon photocell signal conditioning circuit, wireless data transmission circuit and so on. Water sample acquisition subroutine, dosing subroutine, data acquisition subroutine, wireless data transmission subroutine and so on are designed to realize the real-time display and data storage of nitrite nitrogen. After the completion of the whole experimental platform, the experiment platform is tested to verify the practicability and reliability of the detection system. The experimental results show that the on-line detection system of nitrite nitrogen is developed in this paper. The on-line detection function of nitrite nitrogen can be realized and the detection error is low, and the accuracy of on-line detection is improved to some extent through the analysis and treatment of the influencing factors. The design of medicament mixing mechanism and method can effectively improve the mixture uniformity.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S959;TP274
【参考文献】
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,本文编号:1626677
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