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原文传递在线超声波反冲洗式过滤器设计

论文题名：	在线超声波反冲洗式过滤器设计
关键词：	海洋营养盐;过滤器;超声波;步进电机;反冲洗作用
摘要：	海洋营养盐检测是国际关注的热点问题，营养盐痕量分析仪是专门针对营养盐进行痕量化学分析的仪器。由于海水中的物理杂质较多，分析仪的前端过滤网极易被堵塞，需要时常更换，降低了分析效率。本文根据营养盐痕量分析仪前端的过滤网易堵塞的实际问题，设计制作了具有采水过滤、自排堵功能的在线超声波反冲洗式过滤器。课题是国家科技部“863计划”海洋技术领域专题课题“多通道超痕量营养盐船载分析系统”（2006AA09Z174）的子课题。　　系统通过步进电机带动蠕动泵采集水样，经过过滤管内的过滤网过滤，由超声波反冲洗作用实现排堵功能。新型结构的超声波换能器与过滤管粘连，使超声波作用于过滤管达到清洗效果。根据痕量化学分析要求，过滤水通路中所有器件都选用化学性能稳定的材料制成，保证了过滤后水中化学成分不变。系统以步进电机细分控制技术及开关电源控制技术为基础，以ATmega128L单片机为主控芯片，控制步进电机细分驱动模块、超声波电源模块、按键和显示模块。步进电机的细分驱动采用正弦脉宽调制技术（SPWM）的开环控制。超声波源设计为扫频方式，输出频率在一定范围内变化的PWM波，同时检测换能器耦合回路中取样电阻两端电压，以电压最大值时的输出频率作为谐振频率，并将输出PWM波频率固定在该频率，从而保证换能器回路始终处于谐振点。　　论文从研究意义、控制理论、机械结构设计、系统软/硬件等方面介绍了在线超声波反冲洗式过滤器的设计及制作，并完成了对系统的现场测试。该在线超声波反冲洗式过滤器已在厦门大学海洋与环境学院实验室所进行的水质检测课题中投入使用，运行稳定，达到预期效果。
作者：	李想
专业：	测试计量技术及仪器
导师：	郭庆
授予学位：	硕士
授予学位单位：	桂林电子科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文