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我国面临着严重的水资源危机,大力发展海水淡化技术是解决我国沿海地区淡水资源匮乏的有效途径。pH值和电导率是衡量海水淡化系统中水质是否合格的重要指标。因此,研究pH和电导率参数在线检测技术在海水淡化中具有重要意义。本文通过分析研究pH和电导率的测量原理以及相关传感器的性能特点,针对海水淡化系统的特殊要求,设计了电位法测量pH值的高性能信号处理电路,提出了变频激励测量电导率的方法,在此基础上设计并研发了一套海水淡化用在线pH及电导率检测系统。本文主要研究工作包括:(1)本文研究了基于电位法的pH测量原理,分析了影响pH测量的因素。针对pH电极高内阻、易受外界环境干扰等特点,设计了具有高输入阻抗、抗干扰能力强的仪用运算放大电路。针对pH电极信号中干扰的特点,设计了基于递推平均值的软件滤波算法,提高了pH的检测精度及其抗干扰能力。(2)本文研究了电导率的测量原理,分析了影响电导率测量的因素。针对电导率传感器在测量过程中产生的电容效应和极化效应,提出了变频激励的测量方法,并提供了不同电导率范围对应的激励频率,降低了电导率测量误差。设计了变频激励源电路以及正弦波峰峰值采集算法,保证了对电导率信号的采集精度。针对温度变化对电导率的影响,设计了温度补偿的方法,提高了电导率测量精度。(3)本文设计了基于多线程的数据采集处理和显示程序,保证了人机交互的实时性和信号采集的连续性。完成了基于Linux操作系统下主要硬件电路的驱动程序编写,保证了Linux操作系统对系统硬件设备的高速访问。(4)研制了一套海水淡化用在线pH及电导率检测系统,设计了超声波清洗装置,实现了海水淡化系统中的在线检测和免停机维护功能。(5)为了检测以上在线检测系统的技术指标,本文分别设计了超声波清洗实验、在线检测精度实验和系统稳定性实验。通过超声波清洗实验验证了在线清洗维护的效果;通过实验室和现场实验,验证了系统在线运行状态下的测量精度;通过系统稳定性实验验证了系统在现场环境下长期运行的稳定性。本系统经过实验室和现场的调试验证,pH测量精度小于±0.1,电导率测量精度在满量程的2%范围以内,满足海水淡化系统对pH和电导率测量的要求。