基于卡氏库仑法的水分测定仪研制

摘要

水分含量是各行业产品检测指标中极其重要的一项。水分测定仪作为测定物质中水分含量的计量仪器，其检测方法有红外法、卡尔-费休(KarlFischer，以下简称卡氏)容量法、卡氏库仑法等。但就多数物质的水分测定而言，最为经济、准确的方法当属卡氏库仑法[1]。本文以江苏泰州拓普分析仪器有限公司的项目为背景，进行了基于卡尔费休库仑法水分测定仪的研制。
　　本文首先阐述了卡氏库仑水分测定仪研制的背景和意义，并分析了水分测定仪国内外的研究状况和发展趋势。
　　接着，根据卡尔费休库仑法原理，本文搭建了仪器下位机系统平台，重点介绍了下位机系统软硬件的设计。下位机系统分为主控制板和前面板两大部分，通过串口进行数据通信。主控制板采用高性能的32位RISC单片机LPC1768作为控制芯片，负责数据的采集和传送。前面板以S3C2440A处理器为核心，在嵌入式Linux操作系统下使用Qt开发了用户图形界面。
　　最后，本文完成了基于Labwindows/CVI的用户界面设计。与传统仪器相比，本文设计的水分仪在上位机软件中增加了网络功能。
　　本系统采用了双CPU设计，具有触摸屏中文显示、菜单选择和电解曲线实时显示等功能，用户操作简单方便。本系统的水分测量范围为10ug～30mg，分辨率达到0.1ug，线性误差不大于5％。实验证明，本系统分析速度快，精度高，能满足实验室和工业应用对水分测试的要求。