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基于C805 1 F020单片机的浊度仪研制
2013-04-03 13:23:07 益择发布Research of Turbidimeter based on C8051 F020 MCU
(江苏大学)孙立香赵不贿刘星桥
SUN Li-xiang ZHAO Bu-hui LIU Xing-qiao
摘要：文章详细介绍了水浊度的散射光测量原理。给出了以单片机C8051F020为核心的测量系统，包括传感器选择，调理电
路设计，数据采集与处理方法，标准溶液的配置，浊度值的标定与非线性补偿，并给出了实验结果。该浊度仪还消除了温度
对浊度测量的影响．提高了测量精度，可广泛应用于自来g-F、工业生产、水产品养殖、环保等领域。
关键词：浊度；单片机；散射光；测量技术
中图分类号：TH89 文献标识码：B
Abstract：The measure principle of water turbidity based on scattering light is introduced in detail．This measure system is based on
C805 lF020 MCU，and including sensor choice，signal transformation circuit design，data acquisition and processing method，standard
houor disposition．turbidity value calibration and the non—linear compensation．The experimental resuh is given．The influence of ternperature
to the turbidimeter is eliminated and measarc precision iS increased．This turbidimeter call be widely applied in waterworks。
industrial production，aquaculture，environmental protection and 80 on．
Key words：turbidity；MCU；scattering light；m嘲Elre technology
引言
浊度是水的透明程度的量度。由于水中含有悬浮及胶体状
态的微粒，使得原是无色透明的水产生浑浊现象，其浑浊的程
度称为浑浊度。浊度显示出水中存在大量的细菌，病原体，或是
某些颗粒物。这些颗粒物可能保护有害微生物，使其在消毒工
艺中不被去除。因此无论在饮用水、工业过程或产品中，浊度都
是一个非常重要的参数。浊度高意味着水中各种有毒、有害物
质的含量高。因此水的浊度是一项重要的水质指标。
1浊度测量原理
根据光学原理，当一束平行光由空气垂直照射到被测的水
中，在水的深度Y处，其光强可表示为：
‘=酗e-～” (I)
其中：K表示入射角为0。时光从空气到水中的透射系数，
Kl为溶液对光的吸收系数。Io为人射光强度，T为浊度。当溶液
中微粒大小均匀时，某一区域的dy’在某方向的散射光dI。也与
浊度成正比：
识。=恐巧砂(2)
其中：K2为溶液对光的散射系数，I。为Y处的光强。
水下散射式浊度仪的光学原理如图1所示：
将式(1)代入式(2)可得Y处沿x方向的散射光为：
以。=局Ⅸ厶∥一局m·砂(3)
因为X方向的散射光经水的x方向吸收后过段距离才能
进入光电池(关于光电池的知识将在后文介绍)，故实际到达光
电池的散射光强为：
·以．=d乙?矿^疆． (4)
孙立香：硕士研究生
基金项目：江苏省科技攻关(工业部分)资助项目(BE2006090)
项目名称：总线化智能多参数高精度检测与控制仪表
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