AT89C51单片机二氧化硫浓度检测系统设计+电路图(2)

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5 系统仿真与调试 20

5.1 系统调试 20

5.2 系统仿真 22

结论 26

参考文献 27

致谢 28

1 绪论

1.1 引言

众所周知，煤以及石油是我国的主要能源，SO2的排放量较大，大概是全世界排放量的20％左右。SO2是一种有害气体，伤害我们的呼吸系统，摧毁植物的生长。并且大量的SO2会形成酸雨，酸雨污染河流，破坏生态平衡。因此我国制定了大气污染排放标准和环境质量标准，减少SO2的排放浓度和排放总量。检测环节是控制SO2排放的一个重要过程，随着单片机和传感器各项技术的迅速发展，使得SO2检测仪器也变得便携、轻巧。此文便以研究SO2的检测为目的研发出一种相对便宜的检测系统。

SO2在全世界都是较为影响性的大气环境污染物，所以通常用二氧化硫的含量用来衡量大气的污染程度的指标。概括的讲大气中的SO2来源主要包括：天然源和人工源。

地壳活动和火山的喷发、动植物的腐烂、土壤的风化的是SO2的天然源。化石燃料的燃烧和工业生产是SO2人工源的最主要来源。

我国从80年代开始对酸雨污染进行观测和调查研究，在80年代，我国西南地区大约有170玩平方公里的面积发生了酸雨危害。90年代的时期，酸雨污染已经有西南地区漫倾到我国的大多数地区，面积已经占我国面积的40%左右。并且SO2是酸雨的主要成因，酸雨成酸性会腐蚀建筑和土壤，每年都会对我国经济造成巨大的损失。大多数是由工业燃煤排放SO2造成的，因而SO2对环境的危害受到了极大的关注。论文网

SO2对人类的健康也会产生很多危害，当空气中的SO2浓度达到4ppm时，人们就能问到它那刺激性的气味；浓度在8～12ppm时会引发咳嗽；SO2达到20ppm后，眼睛就流眼泪。SO2还会对植物带来严重的危害，当环境的SO2浓度大于150ppb的临界浓度时，就会对高等植物产生伤害。

如何从根源减少SO2的排放，防治更加严重的大气污染，已然成为我国眼前甚至未来很长时间内需要去解决的社会问题之一，因此从根源上检测SO2的排放量，研造合适的SO2浓度检测系统是一项很重要的科学实验，而且符合我国的国情。

1.2 二氧化硫浓度分析法

现今有很多分析方法来测量SO2的浓度：

(1) 电导法

此方法是利用氧化氢的氧化原理将一定量的含有SO2的气体样品同入到稀酸性过氧化氢溶液中将其中的SO2氧化成硫酸，SO2的氧化使得原溶液中的离子浓度增加从而引起电导率的变化，通过测定其电导率的变化求算出SO2的浓度。测量范围0～1ppm，此方法准确、简便、快速、可以连续测量，适用于自动化仪器测定。但这种测量方法易收到那些可溶性气体和易氧化气体的影响。

(2) 电量法

又叫库仑法，这种方法早就被用于测定二氧化硫的浓度，此方法的原理是利用碘化钾的点解方法，将空气试样通入溶液中，使得碘元素在阳极氧化产生碘，当溶液中的碘含量达到平衡浓度的时候溶液中没有电流，此时空气中的二氧化硫与碘发生反应，从而使的溶液中的碘含量变少，这样原溶液中的碘含量就会下降，溶液中会形成电流差，这样会在原溶液中生产电流，溶液中的电流与空气中的二氧化硫含量成正比例关系，可以测算出空气中二氧化硫的含量，实验的测量范围0～l0ppm，最低为0.01ppm。虽然这个方法有一定的优势，但是其测量结果会受到其他含硫化合物如硫化氢、硫醇、有机硫化物的影响，可以采用化学填充膜过滤器来分离。