COD分析仪器的设计思路

  COD分析仪器实现的功能包括COD检测、阶跃电压测量溶液电阻、曲线对比和循环伏安测试,其中低浓度COD检测仪检测功能可以设置有补偿及无补偿两种条件来检测溶液中COD含量。

  为解决低浓度COD检测的问题,减小由于溶液电阻存在对测试结果的影响,采用了iR补偿方法,提高了电位控制精度。iR补偿的前提是溶液电阻已知,阶跃电压 测试功能是用来实现溶液电阻的测量,通过拟合采集到的电流数据,计算得到溶液电阻。循环伏安测试功能提供循环伏安扫描功能,通过采集定速三角波扫描电压下 产生的测量电流,获得工作电极的循环伏安扫描曲线。曲线对比功能可以实现多条COD电流数据或者多条循环伏安曲线的直观对比,以观察曲线的变化规律。

  由于该检测仪采用模块化的结构设计,软硬件设计都拥有较强的灵活性和可扩展性。 使用设计完成的低浓度COD检测仪,可以实现对溶液电阻的测量及传感器循环伏安特性曲线的测定。通过对多种不同浓度葡萄糖溶液的COD实验数据进行分析,结果表明,COD传感器的分辨率为2mg/L。基于实验数据,本文给出了低浓度分段折线标定法,降低了低浓度段COD测量的误差。

  随着工业化进程的发展,工业污水引起的水质污染问题受到人们越来越多的关注。水质监测是水资源进行管理和保护的重要基础。化学需氧量(COD)作为常用的水质监测指标,是用来监测水质中有机物含量的。因此对水中COD的检测对评定水质污染程度具有重要意义。

  设计了一个低浓度COD检测仪,其硬件开发环境为美国国家仪器NI PXI系列虚拟仪器,软件开发环境为Lab VIEW。检测仪使用的传感器是由本校环境学院提供的自主研制的COD传感器,其目的是基于该COD传感器,研制低浓度检测仪,以满足国家863项目的需求。该COD检测仪基于三电极电化学测量的原理,由NI-4130提供恒电位输出,由NI-4071实现响应电流的测量。