用于水质硝酸盐浓度在线检测的电磁传感器设计.pdfVIP

第26卷 第6期 传 感 技 术 学 报 V01．26 No．6 2013年 6月 CHINESEJOURNALOFSENSORSAND ACTUATORS Jun．2013 DesignofElectromagneticSensorUsedfortheReal-TimeDetections ofNitrateCOncentrati0nsin W ater YURong ，WANGYuhao ，WANGYauqing ，WANGXiaolei，ZHOU Junle (1．CollegeD厂InformationandEngineeringNanehangUniversity，Nanehang330000，China； 2．College InformationandEngineeringWuhanUniversity，Wuhan430000，China) Abstract：Inrecentyears，theunderlyingproblemsofwatercontaminationshaveemerged，andinorganicpollutants， especiallynitrateornitritehaveposeda threattopeople’Shealth．A design ofnew—typeplanarelectromagnetic sensorispresented，which realizesthereal—timedetectionstonitrateconcentrationsinwaterby combining the meandermagneticcoilwithinterdigitalcapacitor．EmployingCOMSOL Muhiphysics3．5a，anoptimalsensormodel isdecidedaftermodelingand simulatingsensorsofdifferentparameters，thus，providingabasisforfurtherstudying thesensormodulesinthesystem ofwaterdetections． Keywords：sensor；planarelectromagnetic；interdigitalcapacitor；nitrate；electromagneticfield EEACC：5180W ；7230 doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．06．004 用于水质硝酸盐浓度在线检测的电磁传感器设计冰 喻 嵘 ，王玉嗥 ，王艳庆 ，王晓磊 ，周军乐 (1．南昌大学信息工程学院，南昌330000；2．武汉大学信息工程学院，武汉430000) 摘 要 ：近年来水质污染的深层次问题逐渐显露，无机污染物尤其是硝酸盐或者亚硝酸盐对人类的健康造成了严重威胁。 本文将曲状电磁线圈和叉指电容结合起来，设计了一种新型的平面电磁传感器 ，实现了水体中的硝酸盐浓度在线监测。基于 COMSOLMuhiphysics3．5a软件对多种不同参数的传感器进行建模仿真，最终确定最佳传感器模型，为进一步研究水质监测系 统中的传感器模块奠定了基础。 关键词 ：传感器；平面电磁；又指电容；硝酸盐；电磁场 中图分类号 ：X853 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—1699(2013)06-0774—05 水资源，无论是对人类，还是对动植物来说，都是 硝酸盐。人体如果摄入硝酸盐，经肠道 中微生物作 极其重要，不可缺少的。然而，近些年来，随着工农业 用会转变成亚硝酸盐，从而在体内产生毒性。饮用 的迅速发展，废水的过度排放，全球江河湖泊等水体 水中的硝酸盐污染物超过 10mg／L时，就会对 6个 的水质急剧恶化。这不仅造成了大量水生生物的死 月以内的婴孩造成高铁血红蛋 白症，产生致命 的影 亡和变异，由此引发的各种疾病及死亡人数也逐年增 响 J。因此，硝酸盐浓度是水质监测和食