电子舌是一种集多传感器阵列,配合模式识别系统于一体,用于实现对液体的定性定量化检测的新型检测技术。电子舌区别于传统检测技术,它具有响应快,操作简单,能够在一次检测中获得样本的几乎所有信息等特点。随着电子舌技术的发展,其应用方向逐渐从食品领域拓展到环境监测等领域。本文从电子舌在水质检测领域的应用作为切入点进行研究,对其在水质检测领域的研究进行了详细的调研分析,并从四个方面进行分类阐述。基于目前电子舌在水质检测领域的相关特性,区别于现有的电子舌系统,设计开发了一种用于水质检测的电子舌自动进样系统,之后对其关键模块进行了仿真及实验验证,最后通过检测实验对整个系统在检测环节的功能进行了验证,实现了对电子舌进样、检测、清洗功能的自动化。主要研究内容包括:（1）简要概述了电子舌技术及其分类;根据检测目的将电子舌在水质检测领域的研究分为水的分类,饮用水感官分析,水质特定指标检测以及水质在线监测四个方面,分别阐述了电子舌在这四个方面的应用研究情况;介绍了电子舌自动进样系统的研究现状。（2）设计开发了一种用于水质检测的电子舌自动进样系统,包括上下位机软件,自动进给检测模块、管路进样模块及射流清洗模块。上位机基于Lab VIEW软件进行设计,下位机基于STM32单片机的控制模块;自动进给检测模块利用滚珠丝杆控制传感器阵列和清洗喷头进行移动,根据需求对滚珠丝杆以及驱动电机的相关参数进行了计算和选型,并对载荷进行了校验;设计了一种用于形成射流清洗的清洗槽来对传感器进行清洗。（3）针对设计的各模块进行仿真和实验验证。通过fluent软件对清洗槽形成的射流进行了多相流流体仿真。仿真结果显示,该结构能够形成足够长度且持续的射流;射流速度稳定并且与喷嘴的深度呈相关关系,符合要求。此外,还针对仿真中出现的空腔和蓄水问题将结构进行了优化。设计了正交实验验证清洗槽在不同水样、不同压力和清洗时间对清洗效果和清洗液节约率情况,结果显示射流清洗槽的清洗效果要优于浸没式清洗;之后结合方差分析对实验数据进行处理,分析结果显示,工作压力对清洗效果具有极显著影响,清洗时间对清洗效果具有显著影响,水样种类对清洗效果的影响不显著,即清洗效果与水样种类无关。依据方差分析的结果确定清洗槽的最佳工作条件。在清洗时间20S,工作压力0.25MPa的条件下,重复验证实验得到的结果显示,三种样品的清洗效果均值分别为0.291、0.284、0.277,清洗液节约率30.1%,均达到了最优。对电子舌管路进样模块进行了验证试验,结果显示各电磁阀均能在程序控制下按要求正常稳定工作。通过多次实验验证自动进给检测模块滚珠丝杆的重复位置误差,统计结果显示三种滚珠丝杆虽然误差大小存在差异,但均在误差允许范围内。（4）通过水质检测实验进一步对电子舌及其自动进样系统进行验证。实验选用氯、钾、钙、钠四个离子选择电极,以及一个参比电极构成传感器阵列,检测对象分别选择国内某品牌的矿泉水、上海市自来水和浦东新区当地河水三种水样。每种水样取样本20个,根据电极响应图谱选择检测50s后的数据作为样品特征值。将采集到的数据利用SPSS软件进行PCA模式识别分析。结果显示主成分1贡献率为73.84%,主成分2贡献率为25.92%,主成分1和2的累计贡献率是99.7%,完全能够代表原始的数据信息。据此计算后得到各个样本的第一主成分和第二主成分,并以第一主成分为x轴,第二主成分为y轴,将样本的主成分数据可视化。得到的分析图显示,60个样本被清晰的分为三个簇群,成功实现了水的分类。