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通过特殊的电解装置对含氯电解质稀溶液进行电解处理,会导致水的氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,ORP值)、有效氯浓度(Available Chlorine Concentration,ACC)、pH值等发生变化。这种参数变化的水具有特殊的功能,称之为电生功能水(又称电解水或离子水)。电生功能水根据电解程度的不同,分为弱电生功能水和强电生功能水;根据pH值的不同,分为酸性电生功能水和碱性电生功能水。酸性电生功能水杀菌范围广,杀菌高效迅速,成本低廉,制取方便,无残留性,对环境和人体都无害。基于这些优点,酸性电生功能水在农业生产领域,尤其是植物病害防治方面,得到了广泛的应用和关注。酸性电生功能水替代部分杀菌剂、农药来防治植物病害,减轻了农药对环境造成的污染,降低了残留农药对人体的危害;它用于农产品的保鲜杀菌和残留农药的消除,减少了农产品在储藏运输过程中化学药剂的使用量,加强了食品的安全性。碱性电生功能水具有保健功能和渗透性,被应用于食品加工领域,有效成分提取以及医疗行业。本文研制的有效氯在线检测和自动控制装置是山东农业大学开发研制的复极连续式无隔膜电生功能水生成系统的一部分。利用此复极连续式电生功能水生成系统,通过调整电解槽工作电压、盐酸溶液的质量分数、原水供给量、电盐酸溶液的供给量,可以制备不同ORP值、不同有效氯浓度、不同pH值和不同产量的电生功能水。本文所述的电生功能水生成系统中有效氯浓度的在线检测和自动控制装置,包括检测单元和电子单元两部分。检测单元由流通池、有效氯传感器、pH传感器、ORP传感器和温度传感器组成,其中流通池安装在与电生功能水出水主管道并联的出水侧管上,装置工作时要保证流通池内充满电生功能水,四个传感器安装在流通池内,传感器的信号输出端与电子单元对应的信号调理电路相连。电子单元是以单片机STC89C52RC为核心部件的工作系统,由C语言编制的相关软件程序支持;对从传感器采集到的有效氯浓度、pH、ORP和温度信号进行运算处理;由按键来完成人机交互;通过液晶显示模块显示电生功能水的有效氯浓度值、pH值、ORP值和温度值;通过按键和液晶显示器对电生功能水的有效氯浓度和产量进行设置与管理;驱动原水供给泵和盐酸供给泵的直流电机工作来得到一定产量和一定有效氯浓度的电生功能水。具有良好的人机界面,真正实现了智能化测控。通过电路的仿真测试和现场的初步试验,运行结果表明:有效氯测量范围:0~200mg/L (分辨率0.1mg/L),pH测量范围:0~14(分辨率0.1),ORP测量范围:-2000mV~+2000mV(分辨率0.1mV),水温测量范围:0~100℃(分辨率0.1℃),恒电位电压:100mV;测量精度较高,误差范围均在10%以内。系统的整体结构设计合理、性能稳定可靠,为实现电生功能水工业生产过程的自动控制打下了基础,具有很好的应用前景。