水是自然资源的重要组成部分,是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础,对于人类和生物的生存来说具有决定性的意义。然而,随着全球经济、人口的高速增长,水资源短缺己成为人类生活中的显著问题,加上大量废弃的生活污水和生产污废水的任意排放,使有限的水资源更加紧张。油类物质(石油类物质和动植物油)是水和土壤中的一项重要的污染源,它不仅给人类的身体健康带来极大的危害,而且使水质恶化,严重破坏水体的生态平衡。因此,检测水中油含量是控制油污染,掌握水质变化,保护水资源的必不可缺的手段。关于水中油含量的检测,传统的方法是利用单一的分光光度计法来测量,测量结果再经换算才可得到被测物质的浓度,这种方法操作过程繁琐,容易引入误差,且不能现场作业。通过本课题的研究,探索出一套适合我国国情的水质油污染现场检测技术和检测设备,它能方便地检测水中含油量,且其体积小巧,携带方便。本仪器以非分散红外光度法为测定依据,其测油的基本原理是基于光学原理中的朗伯—比尔定律。本文从测油仪的光源系统、样品系统、分光系统、检测系统和计算机系统等五大系统全面介绍了仪器的设计结构,并进行了详细的理论分析,通过软件实现了数据的采集、处理、显示、打印和通讯等功能。该仪器中自然光的干扰是遇到的主要困难,在了解近红外光谱分析仪中的信号和噪声特点后,采用切光的办法来对光信号进行调制可有效的克服这一问题,使信号变得容易处理,而通过采用相敏检测的方法又可大大提高信噪比。文章系统的介绍了弱信号的提取方法,解决了信号提取困难的问题,并给出了实际可行的电路。另外,基于AT89C52单片机的计算机系统中是该仪器的核心部分,将由检测系统转换来的电信号换算成油类物质的浓度,并显示、打印出来。特有的数据存储功能,使仪器掉电后数据不丢失。系统中设计了看门狗电路,防止由于程序跑飞和电源故障引起的工作不正常。本仪器既可以与PC机联用也可以脱离PC机单独使用。操作软件功能强大,具有仪器性能自检及在线帮助功能,可实现网上服务。本课题是针对我国水体的油污染,利用非分散红外光度法技术,设计出适于野外作业的便携式测油仪。利用此仪器,可以检测出水中矿物油和动植物油的污染物含量,还可用于有机试剂纯度检测及含各种不同C-H键有机物总量和分量的测量。本测油仪采用了调节方便、频率精确的光源调制系统和相关检测技术,具有较高的灵敏度和稳定性,体积小适于野外现场使用。