嵌入式智能磷酸根分析仪的设计.pdf

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1、嵌入式智能磷酸根分析仪的设计黄皎，等嵌入式智能磷酸根分析仪的设计DesignofEmbeddedIntelligentPhosphateAnalyzer萤後1，2互哆修碑1陆晓春1，2了廛1关明番1(河海大季计算机与信息学院’，江苏常州213022；江苏省输配电装备技术重点实验室2，江苏常州213022)摘要：磷酸盐处理是电厂中广为采用的一种锅炉水处理方法。为了实时准确地监测锅炉水中磷酸根离子的浓度，设计了一种高精度智能磷酸根分柝仪。分析仪以$3C2440为核心控制器，以嵌入式Linux为平台，采用24位高精度A／D转换器；分析仪由测量控制模块、A／D采样模块、存储

2、鼹示模块和人机交互模块组成。该设计实现了数据采集和处理、人机交互和以太网通信等功能。实验数据表明，嵌入式智能磷酸根分析仪工作稳定可靠、测量精度高、重复性好，能够满足电厂监测磷酸根浓度的要求。关键词：$3C2440嵌入式Linux分析仪数据采集人机交互中图分类号：TP216+．1文献标志码：AAbstract：Phosphatetreatmentisthewidelyusedmethodforboilerfeed—waterinpowerplants．Inordertopreciselymonitortheconcentrationofphosphateinfeed—

3、water。thehighaccurateintelligentphosphateanalyzerisdesigned．Inthisanalyzer。$3C2440isused鸽thecorecontroller，withembeddedLinux鹏theplatform，adopting24-bithighaccurateA／Dconverter；theanalyzerconsistsofmeasuringandcontrolmodule-A／Dsamplingmodule-storageanddisplaymoduleandhumanmachineinterac

4、tionmodule．Thefunctionsofdataacquisitionandprocessing-humanmachineinteraction，Ethemetcommunicationareimplemented．nisintelligentphosphateanalyzerisstable。highlyaccurate，andfeaturesgoodrepeatability，meetstherequirementofmonitoringconcentrationofphosphateinpowerplants．Keywords：S3C2440Embe

5、ddedLinuxAnalyzerDataacquisitionHumanmachineinteraction0引言水是电厂锅炉工作的介质，水质量的好坏直接关系到锅炉能否安全、可靠、稳定和经济地运行¨。o。如果锅炉给水、炉水处理不合格，将会造成锅炉结垢、腐蚀和蒸汽品质恶化，从而导致锅炉使用寿命缩短以及人力、物力和能源的浪费，甚至造成严重的经济损失和人员伤亡，所以必须对锅炉水进行处理。国内外大多采用加磷酸盐的处理方式，以提高锅炉水的缓冲性能，维持炉水的pH值，防止锅炉水冷壁管的结垢和腐蚀¨“1。因此，研制一种能快速、准确地测定锅炉样水中磷酸根含量的高精度磷酸根分析仪具

6、有重要意义。本文研制的分析仪具有测量误差小(±2％FS)、重复性好(±1％FS)和测量速度快(≤9min)等特点，同时还具有数据存储量大、操作方便和人机界面美观友好等优点，实用性较强。江苏省常州市新北区第十六批科技计剐资助项目(编号：XEl20091604)；江苏省常州市重点实验室基金资助项目(编号：C30902)；河海大学基本科研基金资助项目(缡号：2009831214)。修改稿收到日期：20lO一0r7—05。第一作者黄皎，男。1963年生。1988年毕业于东南大学测试计量技术压仪器专业，荻硕士学位，副教授；主要从事网络化仪表及传感技术、智能与嵌入式技术等方面的

7、研究。《自动化仪表》第32卷第1期2011年1月1仪表总体概述1．1分析仪测量原理根据Lambert—Beer定律，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓度c和吸收层厚度b成正比¨“1。所以，为了测量溶液中磷酸根的浓度，采用显色反应一o，将磷酸根转化为有色吸光物，通过测量其吸光度，可以计算出磷酸盐的含量。在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵溶液反应生成黄色的磷钼盐锑络合物，再使用抗坏血酸将其还原成磷钼蓝，在最大波长为710nln处，用分光光度法进行测定，可以测得样水中正磷酸盐的含量。1．2仪表的总体设计分析仪以$3C2440为MC