基于单片机的食盐碘含量测控系统设计开题报告

1.1 系统开发的背景

2009年，卫生部在福建、上海、浙江、辽宁等4省（市）开展的沿海地区居民膳食碘摄入量调查结果显示，海带、紫菜、海鱼等富碘食物在沿海地区居民中的食用频率和食用量都很低，居民膳食碘摄入来源于这类食物所占的比例相应很低。沿海地区在未考虑烹调损失的情况下，膳食中的碘84.2%来自于加碘食盐，来自于各类食物的碘仅占13.1% (其中海带、紫菜和海鱼共占2.1%)，来自于饮用水的碘占2.7%。如果食用不加碘食盐，97%以上的居民碘摄入量低于推荐摄入量，居民碘缺乏的风险很大。同时《全国地方病防治“十二五”规划》提出实现持续消除碘缺乏危害目标，继续坚持以食盐加碘为主的综合防控策略。按照“因地制宜、分类指导、科学补碘”的原则，在已达到消除碘缺乏病的地区，持续供应合格碘盐，巩固防治成果；在尚未达到消除碘缺乏病的地区，进一步加强碘盐普及力度，提高碘盐覆盖率和合格碘盐食用率；在碘缺乏病仍然严重流行地区可结合本地实际，通过监测预警，及时对高危人群采取应急强化补碘措施，防止地方性克汀病新发病例。

1.2 系统开发的目的

碘作为一种人体必不可少的微量元素，对于人体健康至关重要。碘的摄入不足或过量都会引起一系列的疾病。同时人体无法自身合成这种元素，只能从外界摄入，而食盐作为一种获取碘的主要途径，那么准确测定监控其含碘量显得尤为重要。所以准确测控食盐含碘量也是本系统的目的所在。

1.3 系统开发的意义

现在测定食盐中含碘量的方法主要是氧化还原滴定法。但这种方法并不适合大批量检测且速度较慢。而本系统采用单片机检测碘的X射线并将之转化成标准电信号并反馈到调节机构。现今单片机的的处理速度很快且价格低廉，所以本方法具有较大使用价值。能够快速测定食盐中的碘含量并进行控制与调节。

3.1 研究方案：本研究拟采用根X射线荧光法的原理,利用当碘盐样品的质量厚度大于饱和质量厚度时,荧光计数率与碘盐含碘量之间存在线性关系这一特性。其关系式为

Ik={Uk*Kw*I0*Wk[1-e^-(U0 Uk)m]}/(U0 Uk)

式中，m为碘盐质量，I0为入射辐射强度，U0和Uk分别为样品对入射辐射和待制的x荧光辐射的吸收系数，Wk为元素的含量，Kw是个常数。依据其特点设计一在线测控系统即在传统的加碘食盐生产线中引入“碘含量的在线检测仪”,添入闭环调节碘剂(碘酸钾),使食盐中的碘含量严格控制在国家标准之内。碘含量的检测是食盐生产过程中一个非常关键的环节,基于食盐碘含量在线检测的全自动闭环控制食盐加碘,不仅能保证食盐最后的生产质量,同时也是提高生产效率、节约成本的一个关键因素。（框图见附件）

3.2 功能概述:

本系统设计的碘含量在线测控系统能够准确的检测样品食盐中的碘含量，并能实时的检测，当其含量超标或不足时，能够控制碘的添加量从而控制其含量达到标准要求。检测仪主要采用51单片机，其具有检测速度快，能够大批量检测且价格低廉，维护成本低。非常适合工厂大批量生产。