水中沉积物检测系统及方法
专利汇可以提供水中沉积物检测系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 水 中 沉积物 检测系统及方法，涉及水质检测技术领域。该系统包括：阻抗 频谱 测量模 块 ，由多个平行且间隔放置的激发板和接收板构成，激发板与接收板的总数量为偶数； 信号 发生模块，与激发板相连，用于生成设定 频率 的 激励信号 并发送至激发板上； 数据采集 模块，与接收板相连，用于当激励信号发送至激发板时，采集接收板上产生的响应信号，对其进行 模数转换 后，将得到 数字信号 发送至处理模块；处理模块，与数据采集模块相连，用于根据数字信号，提取激励信号的 相位 特性，分析待测 水体 在设定频率的衰减系数，计算得到水中沉积物的 质量 。本发明的系统及方法可实时、精确地测定水中沉积物的水中沉积物。，下面是水中沉积物检测系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种水中沉积物检测系统，其特征在于，该系统包括：
阻抗频谱测量模块，由多个平行且间隔放置的激发板和接收板构成，所述激发板与所述接收板的总数量为偶数；
信号发生模块，与所述激发板相连，用于生成设定频率的激励信号并发送至所述激发板上；
数据采集模块，与所述接收板相连，用于当所述激励信号发送至所述激发板时，采集所述接收板上产生的响应信号，对其进行模数转换后，将得到数字信号发送至处理模块；
处理模块，与所述数据采集模块相连，用于根据所述数字信号，提取激励信号的相位特性，分析待测水体在所述设定频率的衰减系数，计算得到水中沉积物的质量。
2.如权利要求1所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，所述信号发生模块为：采用现场可编程门阵列FPGA设计的数字频率合成器DDS，生成的激励信号频率为
400MHz-600MHz，波形为正弦波或方波。
3.如权利要求1所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，所述激发板和/或所述接收板为FR-4材料制成，且表面镀铜或铝。
4.如权利要求1所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，该系统还包括：
显示模块，与所述处理模块相连，用于显示所述水中沉积物的质量。
5.如权利要求1所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，该系统还包括：
温度传感器，与所述处理模块相连，用于采集所述阻抗频谱测量模块的温度，并将采集到的温度数据发送至所述处理模块；
所述处理模块还用于根据所述温度数据补偿所述水体在设定频率的介电频谱由温度引起的误差。
6.如权利要求2所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：
数据采集单元，与所述接收板相连，用于当所述激励信号发送至所述激发板时，采集所述接收板上产生的响应信号；
数据处理单元，与所述数据采集单元以及所述处理模块相连，用于对所述响应信号进行滤波以及放大处理，并进行模数转换，将得到数字信号发送至所述处理模块。
7.如权利要求6所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，所述数据处理单元包括依次相连的PN结型场效应管输入缓冲器、增益1-64可变的程控放大器、滤波器以及模数转换器。
8.如权利要求7所述的水中沉积物检测系统，其特征在于，所述数字频率合成器DDS还与所述模数转换器相连，用于产生数字定时信号作为所述模数转换器的触发信号。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述的系统的水中沉积物检测方法，其特征在于，该方法包括步骤：
S1.将由多个平行且间隔放置的激发板和接收板构成的阻抗频谱测量模块放入待测水体中，将所述激发板与信号发生模块相连，接收板与数据采集模块相连，且所述激发板与所述接收板的总数量为偶数；
S2.信号发生模块生成设定频率的激励信号并发送至所述激发板上；
S3.当所述激励信号发送至所述激发板时，数据采集模块采集所述接收板上产生的响应信号，对其进行模数转换后，将得到数字信号发送至处理模块；
S4.处理模块根据所述数字信号，提取激励信号的相位特性，分析水体在所述设定频率的衰减系数，计算得到待测水体中沉积物的质量；
其中，在步骤S4中，利用下式分析水体在所述设定频率的衰减系数：
Ksample＝Ktest-Kspace
Ksample为待测水体在所述设定频率的衰减系数，Kspace数值为由所述激发板及接收板构成的电容器空载时测量得到的衰减系数，且：
E0为初始激发电场，E(z)为终端测得电场。
10.如权利要求9所述的水中沉积物检测方法，其特征在于，该方法还包括采集所述阻抗频谱测量模块的温度，并将采集到的温度数据发送至所述处理模块的步骤，在步骤S4中，所述处理模块根据所述温度数据补偿所述水体在设定频率的介电频谱由温度引起的误差。
水中沉积物检测系统及方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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