非接触式地表水电导率检测系统 .docx

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第33卷第7期2012年7月

仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrument

Vol.33No.7Jul.2012

非接触式地表水电导率检测系统*

王保良，徐升继，冀海峰，黄志尧，李海青

(浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室杭州310027)

摘要：将电容耦合非接触电导检测技术应用于地表水电导率检测，研制了非接触式地表水电导率测量传感器，建立了一种新型非接触式检测系统。利用有限元仿真的方法建立了传感器的仿真模型，对传感器结构参数的优化进行了研究，并分析了该系统的抗杂质干扰能力。系统测试结果表明，将该检测系统应用于地表水电导率检测是可行的。该系统具有传感器结构简单、电极非接触和抗杂质干扰能力强等特点，可以满足地表水电导率野外长期在线实时检测的要求。

关键词：地表水；电导率；电容耦合；非接触式检测

中图分类号：TP212文献标识码：A国家标准学科分类代码：510.804

Non-contactsurfacewaterconductivitymeasurementsystem

WangBaoliang,XuShengji,JiHaifeng,HuangZhiyao,LiHaiqing

(StateKeyLaboratoryofIndustrialControlTechnology,DepartmentofControlScience

andEngineering,ZhejangUniversity,Hangzhou310027,China)

Abstract:Anewnon-contactmeasurementsensorisdevelopedforsurfacewaterconductivitymeasurementbasedonthecapacitivelycoupledcontactlessconductivitymeasurementtechnology,andanon-contactconductivitymeasure-mentsystemisconstructedinthispaper.Inordertooptimizetheparametersofthesensorstructureandanalyzetheeffectofimpuritiesonthesystem,asimulationmodelofthesensorisestablishedusingfiniteelementmethod.Testresultsshowthatthemeasurementsystemisfeasibleandsuitableforsurfacewaterconductivitymeasurement;thesystemfeaturessimplestructure,non-contactelectrodesandstronganti-impurity-interferencecapability,andcansat-sfytherequirementsoflong-termandreal-timeon-linefieldmeasurementofsurfacewaterconductivity.

Keywords:surfacewater;conductivity;capacitivecoupling;non-contactmeasurement

1引言

地表水电导率是反映水质状况的重要基本参数，它的连续实时在线检测对水环境监测具有重要意义。地表水电导率检测系统处在野外，若要完成长期在线检测任务，检测系统的传感器部分需要满足以下特征：1)受水中浮游生物或其他杂质附着污染的影响较少；2)受一些漂流物如落叶、垃圾袋等的干扰较少；3)人工定期巡查清洗维护的工作量要小。因而，地表水电导率的在线实时检测对电导率检测系统的传感器部分提出了较高的

要求。

目前水电导率检测的方法主要为电极法和