随着水污染的日益加剧,不但要检测的水质指标越来越多,而且对水质分析仪的性能提出了更高的要求。传统的化学法分析速度慢、操作复杂、稳定性差、维护费用高,特别是对附加药品依赖使其存在二次污染。UV(Ultraviolet,紫外光)光谱水质分析仪效率高、分析速度快、检测参数多,无需化学药品,避免了二次污染,系统维护几乎为“零”。目前市场上的UV水质分析仪表基本是单波长或双波长法,且进口仪表占据了70%以上,UV光谱水质分析仪表国内几乎没有生产,急需其国产化。本课题设计了一款以平场凹面全息光栅和MOS图像探测器作光谱传感器,以DSP为处理控制中心的UV全光谱法水质分析仪,并进行了兼容测量多个水质参数的探索研究,论文主要工作如下:1.分析了目前水质检测现状,介绍了水质COD检测的两种主要方法(化学法和物理法)的原理,并讨论了各个方法的优缺点。从理论上深入分析了紫外光谱法的原理和测量技术。重点剖析了目前最先进的几家外国公司的UV光谱水质分析仪器的关键技术。2.完成了传感器和主控制器的构架,并完成了各模块的电路原理图设计和器件选型。传感器全固化设计,提高了系统的稳定性。仪器一次扫描即可得到全波段光谱图。3.通过具体的实验研究,选取了吸光度图谱的研究波段为250nm~350nm。用Matlab神经网络工具箱中的L-M BP算法对12种邻苯二甲酸氢钾溶液的吸光度数据进行建模处理,得到了比较好的COD预测效果,并跟最小二乘法进行了对比研究。但对实际测量水质测量时,存在较大的误差,有待进一步研究。4.分析了UV法测量COD中产生误差的诸多干扰因素。重点对温度影响做了实验分析,通过对00C～500C内吸光度的变化研究,得出了温度和COD值之间的关系,由于采用实验方法科学得当,得到了相当小的误差(2%<)。5.对本系统兼容测量多种水质参数作了初步的探索研究,重点通过实验研究了氨氮的测量方法,为以后兼容测量多参数包括气体参数打好了基础。