地层水的PH值和矿物度检测（矿物度主要指对于氯离子检测）不但可以用于判断油井的出水层位、分析地下地质情况、分析油（气）储藏的条件，还可以了解地下水的运动和分布规律，为高效的寻找和开发油、气田有重要的意义。目前对于地层水的检测主要依靠实验室等常规分析方法，如摩尔法、比色法、电位分析等，不利于研究人员野外探矿对于地层水实时数据采集和分析。针对地层水检测的现状，本文提出了基于颜色传感器的试纸法检测地层水PH值和氯离子浓度的检测方法，经过充分考虑野外操作对于检测仪器便携、简单、准确、省电等要求，应用低功耗芯片，完成了检测仪的设计，为此做了以下工作：1.经过对PH值和氯离子浓度的检测方法比较，提出了试纸检测并通过‘电子眼’识别试纸颜色的方法，分析和研究了实现该方法的技术问题。2.通过对颜色检测方法和PH试纸与氯离子试纸的变色范围的研究，确定了颜色检测方法的光谱检测范围。经过对常用颜色空间的分析和研究，选择RGB了颜色空间，并完成了整个系统图的构造，以及提出了需要解决的关键问题，如外界环境影响因子、光路图的选择、光源稳定性、检测距离、定度曲线确定等。3.对颜色传感器种类研究，选择TCS3200为仪器颜色采集传感器，它内部集成的滤光片将输入的光中颜色单量RGB进分离，并通过单片机读取它们的强度。通过对颜色传感器校正方法，矩阵校正法和白平衡法的比较，选用白平衡校正法对传感器进行校正。用该颜色传感器搭建系统，为方案的可行性和精度分析提供了重要的研究手段，如外界温度、试纸检测距离、光源稳定性等进行了实验分析和验证。4.实验研究了颜色检测定度曲线的分析方法，针对颜色采集的参数为RGB（红绿蓝）三变量，属于多维空间数据拟合问题，对三个变量对应的PH值进行了散点图分析，并通过因素分离的单因素回归分析，多因素线性回归分析，以及非线性回归和神经网络等算法的分析，来寻找PH值或氯离子浓度与颜色分量RGB之间的数学关系。实验证明PH值的实验数据应用BP神经网络的预测结果与实际值吻合度较好；而氯离子的拟合结果不太好，综合分析用最小绝对值查表法作为氯离子的检测算法，使检测精度达到要求。5.在前面的研究基础上，分别对颜色采集探头、硬件电路、颜色检测和量化系统，系统软件展开了详细的设计，并对系统进行了实验验证。实验结果表明，本文提出的检测方法及设计的检测系统可以满足检测要求，具有实用价值。该方法可以推广到需要进行水质检测的各个行业。