CN113311027A - 超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计量检测标准设备技术领域，其公开了一种超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法，其方法包括以下步骤：步骤S1：装置清洗：对电导氧化池进行润洗；步骤S2：初始化设置：通过按键对装置进行初始化配置；步骤S3：紫外氧化并进行电阻法检测：打开紫外灯对电导氧化池内的超纯水进行照射，同时检测电极对超纯水进行电导率检测记录并通过通信电路传送到显示屏幕上进行显示，通过电导率值与有机碳含量的对应关系得出总有机碳含量；步骤S4：检测结束：关闭紫外灯，排出电导氧化池内的废液；步骤S5：实验验证；通过对比实验验证电导氧化池体积对氧化时间和测量精度的影响。本发明显著提高了检测效率，并具有较高的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法，属于计量检测标准设备技术领域。
背景技术
总有机碳(Total Organic Carbon，TOC)是指水中有机物的总有机碳含量，包括溶解性和悬浮性有机碳的含量。TOC含量通常用来表征水体受污染的程度，对于实验用超纯水，TOC含量则是其等级划分的一项重要指标。对于水中总有机碳的检测主要思路都是将有机碳氧化为二氧化碳，通过二氧化碳的含量来测定总有机碳含量。将有机碳氧化为二氧化碳的方法主要有燃烧氧化法、催化剂氧化法、臭氧氧化法、超声空化致发光法以及紫外氧化法等。因紫外氧化法相较于湿法、燃烧法等氧化方法，其具有能耗低、完全无污染、反应可控性高、反应彻底迅速等良好特性，已被广泛采用。
目前市面上使用紫外氧化法的TOC检测装置普遍存在效率和精度两方面的缺陷：(1)现有设备中用于紫外氧化反应的电导氧化池体积偏大，一次性氧化的水样过多，导致氧化效率较低。(2)使用NIDR气体传感器进行二氧化碳含量的检测时，要求设备首先对氧化后的产物进行气液分离操作，然后才能进行二氧化碳含量的检测。复杂的工作流程会造成误差的累积，导致测量精度低，且增加了设备成本，而原水氧化、气液分离、气体检测等过程都需要一定的时间，大大降低了仪器的检测效率。因此需要设计一种测量精度低、检测效率高、能耗低的检测设备。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法。
本发明所述的一种超纯水系统总有机碳含量检测装置，包括CPU电路、电源电路、电导率测量电路、温度采集电路、紫外灯电路、阀门控制电路、时钟电路以及通信电路，其中：
CPU电路，与紫外灯电路、电导率测量电路、电源电路、温度采集电路、阀门控制电路、时钟电路、通信电路分别连接，CPU电路获取温度和电导率并发出控制信号对紫外灯和阀门进行控制；
电源电路，将外部供电转换成多级电压，对装置其他部分进行供电；
电导率测量电路，通过伸入电导氧化池的检测电极(6)实时检测电导率，并且在与CPU电路之间还设有AD采集电路；
温度采集电路，将温度信号转换为电压信号并进行均值滤波；
紫外灯电路，接收CPU电路的控制信号打开或者关闭紫外灯并检测紫外灯的工作情况；
阀门控制电路，接收CPU电路的控制信号控制阀门的开启与闭合；
时钟电路，减少谐波的影响；
通信电路，与其他设备进行数据交换。
优选地，所述紫外灯电路包括紫外灯控制电路和紫外灯检测电路，紫外灯控制电路控制紫外灯打开关闭，紫外灯检测电路检测紫外灯是否正常工作，并将结果反馈至CPU电路。
优选地，所述检测装置还包括复位电路，复位电路与CPU电路连接，实现装置的一键复位。
优选地，所述紫外线灯采用波长为185nm波长的紫外线灯。
优选地，所述CPU电路发出的控制信号采用占空比为50％的PWM激励信号。
一种超纯水系统总有机碳含量的检测方法，包括以下步骤：
步骤S1：装置清洗：对电导氧化池进行润洗；
步骤S2：初始化设置：通过按键对装置进行初始化配置；
步骤S3：紫外氧化并进行电阻法检测：打开紫外灯对电导氧化池内的超纯水进行照射，同时检测电极对超纯水进行电导率检测记录并通过通信电路传送到显示屏幕上进行显示，通过电导率值与有机碳含量的对应关系得出总有机碳含量；
步骤S4：检测结束：关闭紫外灯，排出电导氧化池内的废液；
步骤S5：实验验证；通过对比实验验证电导氧化池体积对氧化时间和测量精度的影响。
优选地，所述步骤S1中，电导氧化池上出水口的外端连接有自吸泵，自吸泵吸入超纯水，阀门开启，对电导氧化池进行润洗。
优选地，所述步骤S2中，初始化配置包括选择时钟初始化、GPIO口初始化、串口通信初始化、ADC初始化以及PWM初始化。
优选地，所述步骤S3中，首先使用蔗糖标准溶液按不同标准稀释后进行完全氧化，并记录氧化结束后的电导率值，从而得电导率值与溶液有机碳含量的对应关系，TOC含量计算公式如下所示：
TOC＝TC-TIC
其中，TC为总碳含量，TIC为总无机碳含量，超纯水中可认为不含有无机碳，故总碳含量等于总有机碳含量。
优选地，所述步骤S5中，通过任意有机碳溶液对氧化时间进行测定，测量精度通过参比溶液法进行验证。
本发明所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法，具有以下有益效果：
(1)该设计采取紫外氧化法与电阻法结合的检测方式，可以实现完全无污染、低能耗、高效及高精度的TOC检测，同时可以很好地控制设备成本；
(2)对电导氧化池结构设计进行优化，实现超小体积，显著提高了紫外氧化反应的效率，确保了较高的测量精度；
(3)提高了检测效率，并具有较高的精确度。
附图说明
图1是本发明检测装置结构示意图。
图2是本发明检测装置电路连接示意图。
图3是电源电路的电路示意图。
图4是CPU与ADG1419连接的电路示意图。
图5是CPU与ADG1211连接的电路示意图。
图6是ADG1211与AD7190连接的电路示意图。
图7是AD8253的电路示意图。
图8是温度采集电路的电路图。
图9是AD采集电路的电路图。
图10是紫外灯控制电路的电路图。
图11是时钟电路的电路图。
图12是通信电路的电路图。
图13是复位电路的电路图。
图14是本发明检测方法的流程框图。
图15是三种不同体积电导氧化池氧化反应时间的对比图。
图中：1、电导氧化池；2、紫外灯；3、进水口；4、出水口；5、温度传感器；6、检测电极；7、中空挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明所述的超纯水系统总有机碳含量的检测装置，包括紫外灯2和电导氧化池1，本装置对电导氧化池1进行了创新设计，所设计的电导氧化池1为一直径5mm，长度25mm的圆柱体，容量约为0.49ml，如此小的体积可以确保氧化反应维持较高的效率，并且为电导率实时记录提供了条件。在电导氧化池1下方的两端分别设有与池身一体的进水口3和出水口4，在池身一端开设有放置电导率检测电极6的开口，出水口4端口处内部设有阀门，外部连接有自吸泵，检测电极6与电导氧化池1连接处均使用玻璃粉进行密封，具体操作为将检测电极6通过开口伸入到电导氧化池1内部，然后将检测电极6和电导氧化池1连接的空隙处塞上低温玻璃粉，再通过煅烧方式将检测电极6和玻璃材质的电导氧化池1进行密封，这样做可以保证电导氧化池1内部的密封性不受紫外线照射的影响，防止电导氧化池1里的溶液析出；电导氧化池1底端还连接有温度传感器5，电导氧化池1正上方放置有紫外灯2，由于紫外灯2工作时会发热，为避免紫外灯2对电导氧化池1内的温度补偿造成影响，因此在紫外灯2与电导氧化池1之间设有中空挡板7，确保紫外灯2仅照射电导氧化池1的部分。
如图2所示，本装置的硬件主要由CPU电路、电源电路、电导率测量电路、温度采集电路、紫外灯电路、阀门控制电路、时钟电路、通信电路以及复位电路组成，其中：
CPU电路，主要由嵌入式微控制芯片构成，具体型号为STM32F429IGT6，负责产生PWM(脉冲宽度调制)信号，驱动电导率测量电路测量超纯水的电导率，对温度采集电路获得的温度信息进行处理，控制阀门控制电路对阀门进行开启和关闭，控制紫外灯电路对紫外灯2进行开启和关闭，控制时钟电路处理振荡信号，控制通信电路将本装置与其他设备如电脑、显示器等进行数据交换。
电源电路，主要将外部的24V供电电压转换成多级电压，对装置的其他各部分进行供电，如图3所示。
电导率测量电路，ADA4077-2运算放大器产生+10V和-10V电压，CPU产生的PWM0脉冲信号控制ADA4077-2运算放大器的输出的+10V和-10V电压之间跳变，然后由ADG1419产生电导氧化池激励方波，这个PWM方波的占空比必须是50％，并且不能够有直流失调，因为很小的直流失调都会使电极结垢，影响使用寿命及测量精度。
CPU能产生PWM0方波开关信号以供ADG1419开关使用，如图4所示，并且还能产生PWM1和PWM2信号供同步采样级。ADG1211是一个四通道单刀单掷模拟开关，工作电源电压为±15V，输入信号最高可达±10V，如图5所示，PWM1信号使U10采样保持缓冲器在传感器电压的负周期采样，保持直至下一个采样周期，因此U10输出等于传感器电压方波负幅度对应的直流电平；PWM2信号使U13采样保持缓冲器在传感器电压的正周期采样，保持直至下一个采样周期，因此U13输出等于传感器电压方波正幅度对应的直流电平。电压通道VOUT1的差分输出施加到AD7190的AIN3和AIN4输入端，电流通道VOUT2的差分输出施加到AD7190的AIN1和AIN2输入端，AD7190是一款适合高精密测量应用的低噪声完整模拟前端，如图6所示。
电导率Yx计算公式如下所示：
Yx＝(G2×VOUT2)/(G1×VOUT1×R47) (1)
Yx＝(G2×VOUT2)/(G1×VOUT1)×1mS (2)
其中，VOUT 1为电压通道的差分输出，VOUT2为电流通道的差分输出，VOUT1、VOUT2的计算公式如下所示：
VOUT1＝G1×0.16×V1p-p (3)
VOUT2＝G2×0.16×V2p-p (4)
其中：G1、G2分别为两个AD8253的增益误差，AD8253是一款数字可编程增益仪表放大器，如图7所示，V1p-p为电导氧化池施加电压，为已知值，V2p-p为电导氧化池测量电压，计算公式如下所示：
Ip-p＝V1p-p×Yx (5)
V2p-p＝Ip-p×R47 (6)
其中，Ip-p为电导氧化池的电流值，R47为电路图中标号为R47的电阻值。
影响电压通道VOUT1精度的电阻有R19、R20、R29和R31；影响电流通道VOUT2精度的的电阻有R47、R37、R38、R48和R52，这些与精度相关的电阻均选用0.1％的容差，AD8253的增益误差最大有0.04％，所以电阻率的最大误差控制在0.6％之内。
电导率检测过程：在紫外灯2没有开启的状态下进行管路排空和清洗，再在紫外灯2开启的状态下进行水循环，实时记录电导氧化池氧化过程中的电导率变化，氧化约3min，并着重记录最后10s的电导率，可以得到氧化后的超纯水水样品的电导率，通过氧化前后的超纯水水样品的电导率的差值可以计算得出TOC值。
温度采集电路，如图8所示，将Pt1000的阻值变化转换成电压信号，并通过ADC接口送至AD采集电路，如图9所示，进行均值滤波，再通过AD芯片的AD采集电路传送至CPU电路进行温度校准，AD采集电路使用ADI公司的24位模数转换芯片AD7190，AD7190具有多通道多增益低功耗的特点，无噪声分辨率高达22.5位，AD7190系列模数转换器具有可编程增益(1至128)，采样速率十分宽泛，从1.17～19200SPS，配有2个差分或4个伪差分输入通道内部集成多种滤波器，具有很好的滤波降噪效果，通过设置可以实现50/60Hz干扰抑制，并且有4路通用数字输出。
紫外灯电路，包括紫外灯控制电路及紫外灯检测电路，如图10所示，接收CPU电路的控制信号打开或者关闭紫外灯2，并检测紫外灯2是否正常工作，将检测结果反馈至CPU电路。
阀门控制电路，接收CPU电路的控制信号控制阀门的开启与闭合。
时钟电路，如图11所示，采用两个无源晶振，分别为8MHz和4.9215MHz，为CPU电路产生基准振荡信号提供保障，减少谐波的影响。
通信电路，如图12所示，采用RS485串口通信，RS485接口具有良好的抗噪声干扰性，传输距离长、多站能力好。
复位电路，如图13所示，与CPU电路连接，具体为与CPU的NRST引脚连接，可以实现装置的一键复位，节省检测时间。
实施例2：
如图14所示，本发明所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，包括以下步骤：
步骤S1：装置清洗：对电导氧化池1进行润洗；
具体操作为：装置通电，安装于电导氧化池1内部的自吸泵进行工作，自吸泵将纯水从进水口3吸入，同时阀门开启，将吸入的超纯水从出水口4排出，自吸泵持续工作10秒对电导氧化池1及管路进行润洗，润洗结束后自吸泵停止工作，阀门关闭。
步骤S2：初始化设置：通过按键对装置进行初始化配置；
具体操作为：选择系统时钟振荡频率为84MHz，对GPIO口初始化、串口初始化、PWM初始化等，完成初始化配置后，这些功能就可以在后面的程序中直接调用函数进行操作。
步骤S3：紫外氧化并进行电阻法检测：打开紫外灯2对电导氧化池1内的超纯水进行照射，同时检测电极6对超纯水进行电导率检测记录并通过通信电路传送到显示屏幕上进行显示，通过电导率值与有机碳含量的对应关系得出总有机碳含量；
具体操作为：采用紫外氧化法对水中有机碳进行氧化，打开紫外灯2对电导氧化池1内的超纯水进行照射，本装置使用185nm波长的紫外线来进行超纯水的氧化，若185nm紫外线直接照射超纯水，此时水中TOC与光子碰撞的几率很低，此时依靠水中TOC杂质直接吸收185nm紫外线光子能量再分解并形成二氧化碳逸出从而测定TOC含量是非常困难的，所以我们一般认为185nm波长紫外线首先与水作用，引起水的均裂反应，生成的活性中间体HO-、H+和e-aq在引起水中有机碳的氧化，以二氧化碳形式逸出并溶于水后被检测。
相较于NDIR传感器，本装置用电阻法测量二氧化碳含量，更高效、更精确，电导氧化池1内部的检测电极6实时检测超纯水的电导率并通过装置的通信电路传送到显示屏幕上进行显示并进行记录，但由于检测电极6直接进入到超纯水中，在正负极的作用下，电极金属会发生极化效应以及电容效应，采用占空比为50％的PWM激励信号及选取适合的频率即可消除这两种效应产生的影响。对于有机碳含量的标定，首先使用蔗糖标准溶液按不同标准稀释后进行完全氧化，并记录氧化结束后的电导率值，从而得到电导率值与溶液有机碳含量的对应关系。TOC含量计算公式为：
TOC＝TC-TIC
其中，TOC为总有机碳含量，TC为总碳含量，TIC为总无机碳含量，超纯水中可认为不含有无机碳，故总碳含量即为总有机碳含量。
步骤S4：检测结束：关闭紫外灯2，排出电导氧化池1内的废液；
具体操作为：关闭紫外灯2，自吸泵工作，阀门开启，将废液从出水口排出。
步骤S5：实验验证：通过对比试验验证电导氧化池体积对氧化时间和测量精度的影响；
具体操作为：在现有工艺条件下，本装置电导氧化池最终体积为0.49ml，氧化时间的测定可以使用任意有机碳溶液进行测试，通过检测溶液的电导率曲线来判断氧化反应的起止时间，需要保证测量条件相同；测量精度采用参比溶液法，参比溶液法是已知标准液有机碳浓度，根据测量得出的测量值与真值之差，可以得到使用不同体积电导氧化池时的测量精度，使用国际规定的有机碳标准溶液(有机碳含量为100μg/ml)进行稀释后，得到TOC值为500ppb的测试用超纯水。在室温(25℃)、相同工作条件下，制作另外两种体积的电导氧化池，对同一份有机碳超纯水样本进行检测。
①不同体积电导氧化池氧化时间对比测试
为了验证电导氧化池体积对氧化反应速率的影响，分别以市面上两款主流产品的电导氧化池体积为例，只做了两个电导氧化池模型A和B，C为本装置使用的电导氧化池。
如图15所示。在25摄氏度室温下，取三份500ppb的标准液，每份约100mL，放置于仪器取液器中，电导率采样周期为1.5秒，绘制电导率变化曲线后，以电导率曲线拐点作为氧化反应起始点，多次测量取平均数，最终得到三种不同体积电导氧化池氧化反应时间，电导氧化池型号如表1所示：
表1
A型号电导氧化池完全氧化所需时间约为660s，B型电导氧化池完全氧化所需时间约为880s，C型号电导氧化池完全氧化所需时间约为170s，可以看出，越小的电导氧化池体积，超纯水所需氧化时间越短，设备工作效率也就越高，由于电导氧化池1内需要加入检测电极6以及设计进出水口，在现有工艺条件下，0.49ml是能够实现的最小体积。
②不同体积电导氧化池测量精度对比
在25摄氏度室温下，相同工作条件，取三份500ppb的标准液,每份100ml，放置于仪器取液器中，电导率采样周期为1.5秒，分别使用三种型号的电导氧化池1进行电导率测量，每种型号测量三次取电导率平均值，电导氧化池B的测试结果如表2、表3、表4所示：
表2
表3
表4
从上表中看出，不同电导氧化池体积下，误差率均小于0.03％，故可以认为，电导氧化池体积与电导率测量精度之间没有明显的相关性，为了使设备具有最高的检测效率，电导氧化池体积越小越好。
通过以上实验，可以证明电导氧化池的体积越小，氧化反应效率越高，而且可以适当的缩减管路润洗时间，达到设备高效工作的目的，且测量精度不受影响，故可以认为，在工艺条件的约束下且满足设计要求的情况下，应当尽可能地缩小电导氧化池体积。
实施例3：
装置功能的实现需要硬件和软件来作为支撑，本装置的软件是在Windows系统下基于MDK5使用STM32固件库编写完成，编程语言为C语言，软件工作流程为：系统上电后，进行一系列初始化设置，如GPIO初始化、时钟初始化、PWM初始化、串口通信初始化、ADC初始化等，配置完成后，这些函数便可以在后续程序中直接调用。其中PWM产生三路波形，两路互补，一路独立。独立波形占空比50％，用于驱动电导率测量电路，互补波形与DA输出配合控制AD采样频率，进行温度和电导率数据的采集，随后对数据进行平均值滤波，通过串口函数保存至数组并进行发送。软件工作流程如图所示。
各流程的具体功能为：
(1)系统初始化
对于刚上电的系统，所有元件都是默认设置状态，所以需要对系统进行初始化，系统初始化包括：GPIO初始化、时钟初始化、PWM初始化、串口初始化、ADC初始化等。
(2)PWM信号产生
由软件输出占空比50&的互补的PWM1和PWM2，以及占空比50％的PWMO，用于驱动电导率测量电路以及温度采样电路。
(3)DA信号输出
基于STM32F1系列支持库、ST标准库，通过CPU输出的DA控制信号控制ADA4077-2的输出在+10V和-10V电压，CPU产生的PWMO通知ADA4077-2的输出在+10V和-10V之间跳变，最终由ADG1419产生电导氧化池激励方波。
(4)滤波设计
本装置采用的滤波方式是软件滤波，即取极值平滑滤波法。将采集到的电导率数据通过软件放到一个数组中，然后进行冒泡排序，最后去掉适当数量的最大值和最小值，求剩余一组电导率数据的平均数。
(5)温度采集及标准
温度对溶液的电导率测量影响极大。本文通过Pt1000以及温度采集电路，使用CPU的ADC引脚进行采集，通过程序计算转换成当前温度的值，再利用温度和电阻率的关系公式进行温度的软件校准。
kt1＝kt0[1+β1(t1-t0)+β2(t1-t0)2]
该公式中kt1为t1温度下溶液的电导率，kt0为t0温度下溶液的电导率β1和β2是溶液电导的温度系数。为了使不同温度下测得的电导率的值具有比较溶液导电能力的意义，通常将测量的电导率换算为25℃的值。如果测量温度是其他值，可以通过温度补偿来调整测量值。当测量溶液为电解质较少的高纯水时，温度补偿系数偏离上述公式较大。
本文通过Pt1000以及温度采集电路，使用CPU的ADC引脚进行采集，通过程序计算转换成当前温度的值，再利用温度和电阻率的关系公式进行温度的软件校准。
(6)串口通信
串口是微处理器最常见的外设，基本上所有MCU都带有串口，STM32F1系列最多提供5路串口。串口程序初始化包括：管脚复用设置、管脚时钟开启、中断设置及串口通信参数设置。本装置串口通讯时波特率为115200bps、停止位为1位、数据长度为8位、不使用奇偶校验。通过信号量接受触发中断，从而控制串口数据的收发。
(7)AD7190初始化
AD7190是一款适合高精度测量的低噪声完整模拟前端，适用于本设计中的电导率数据转换。片内通道序列器可以使能多个通道，并进行顺序转换，初始化配置包含通道选择、转换顺序、缓冲模式、转换模式以及读取模式。
本发明的有益效果是：本发明所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置及其检测方法，采用紫外氧化发和电阻法相结合，创新改良了电导氧化池体积，并通过一些对比实验证实了如下结论：体积越小，氧化反应效率越高，且测量进度不受影响。使用了带温度补偿的双极性方波驱动电导率测量系统，基于STM32芯片，通过软硬件设计实现了温度补偿、信号输出、数据采集、数据显示等功能，有效的提高了检测效率和精度。
本发明可广泛运用于计量检测标准设备场合。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种超纯水系统总有机碳含量检测装置，其特征在于，包括CPU电路、电源电路、电导率测量电路、温度采集电路、紫外灯电路、阀门控制电路、时钟电路以及通信电路，其中：
CPU电路，与紫外灯电路、电导率测量电路、电源电路、温度采集电路、阀门控制电路、时钟电路、通信电路分别连接，CPU电路获取温度和电导率并发出控制信号对紫外灯(2)和阀门进行控制；
电源电路，将外部供电转换成多级电压，对装置其他部分进行供电；
电导率测量电路，通过伸入电导氧化池(1)的检测电极(6)实时检测电导率，并且在与CPU电路之间还设有AD采集电路；
温度采集电路，将温度信号转换为电压信号并进行均值滤波；
紫外灯电路，接收CPU电路的控制信号打开或者关闭紫外灯(2)并检测紫外灯(2)的工作情况；
阀门控制电路，接收CPU电路的控制信号控制阀门的开启与闭合；
时钟电路，减少谐波的影响；
通信电路，与其他设备进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置，其特征在于，所述紫外灯电路包括紫外灯控制电路和紫外灯检测电路，紫外灯控制电路控制紫外灯(2)打开关闭，紫外灯检测电路检测紫外灯(2)是否正常工作，并将结果反馈至CPU电路。
3.根据权利要求1所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括复位电路，复位电路与CPU电路连接，实现装置的一键复位。
4.根据权利要求1所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置，其特征在于，所述紫外线灯(2)采用波长为185nm波长的紫外线灯。
5.根据权利要求1所述的超纯水系统总有机碳含量检测装置，其特征在于，所述CPU电路发出的控制信号采用占空比为50％的PWM激励信号。
6.一种基于权利要求1～5任意一项所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：装置清洗：对电导氧化池(1)进行润洗；
步骤S2：初始化设置：通过按键对装置进行初始化配置；
步骤S3：紫外氧化并进行电阻法检测：打开紫外灯(2)对电导氧化池(1)内的超纯水进行照射，同时检测电极(6)对超纯水进行电导率检测记录并通过通信电路传送到显示屏幕上进行显示，通过电导率值与有机碳含量的对应关系得出总有机碳含量；
步骤S4：检测结束：关闭紫外灯(2)，排出电导氧化池(1)内的废液；
步骤S5：实验验证；通过对比实验验证电导氧化池体积对氧化时间和测量精度的影响。
7.根据权利要求6所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，电导氧化池(1)上出水口(4)的外端连接有自吸泵，自吸泵吸入超纯水，阀门开启，对电导氧化池(1)进行润洗。
8.根据权利要求6所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，初始化配置包括选择时钟初始化、GPIO口初始化、串口通信初始化、ADC初始化以及PWM初始化。
9.根据权利要求6所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，首先使用蔗糖标准溶液按不同标准稀释后进行完全氧化，并记录氧化结束后的电导率值，从而得电导率值与溶液有机碳含量的对应关系，TOC含量计算公式如下所示：
TOC＝TC-TIC
其中，TC为总碳含量，TIC为总无机碳含量，超纯水中可认为不含有无机碳，故总碳含量等于总有机碳含量。
10.根据权利要求6所述的超纯水系统总有机碳含量的检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过任意有机碳溶液对氧化时间进行测定，测量精度通过参比溶液法进行验证。
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