多軸聯(lián)動(dòng)在線動(dòng)態(tài)旋光與光譜檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、本系統(tǒng)利用旋光效應(yīng)原理和光譜分析原理，設(shè)計(jì)了一套旋光檢測(cè)系統(tǒng)和光譜檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合的光學(xué)籠式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品的旋光特性和光譜特性的在線動(dòng)態(tài)同步檢測(cè)，進(jìn)而確定待測(cè)樣品的濃度和組成成份。用Solidworks軟件對(duì)多軸籠式在線動(dòng)態(tài)旋光與光譜檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行3D實(shí)體建模，可直觀立體的看到系統(tǒng)模型，也便于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。
　　本設(shè)計(jì)由在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)、傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)和光譜檢測(cè)系統(tǒng)組成，既能檢測(cè)樣品的旋光特性，同時(shí)又能分析樣品的光譜特性。

2、整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體工作內(nèi)容主要有四個(gè)部分:
　　1、旋光檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。旋光檢測(cè)系統(tǒng)包括兩部分，一部分是傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)，另一部分是在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)。傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)光源發(fā)出的光經(jīng)反射鏡入射到傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)中，偏振片將反射過(guò)來(lái)的光束變成偏振光進(jìn)入到樣品;從樣品出射的光入射到檢偏器旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，再進(jìn)入高速光電探測(cè)器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用示波器讀取電壓值，通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器使得加樣品產(chǎn)生的電壓值和未加樣品的電壓值相同，

3、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)使檢偏器轉(zhuǎn)過(guò)的角度用habview軟件的控制面板記錄，轉(zhuǎn)過(guò)的角度差就是旋光度。在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)的核心器件是角向偏振光片，其作用是無(wú)需手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)即可檢測(cè)樣品溶液的旋光度的變化，因此減少機(jī)械誤差，從角向偏光片出射的光用CCD探測(cè)器有效接收，并在計(jì)算機(jī)上特定的軟件能直觀看到圖像;最后用Matlab軟件進(jìn)行圖像處理來(lái)計(jì)算旋光度，利用濃度公式可算出待測(cè)溶液的濃度。通過(guò)傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)和在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)樣品的旋光度與標(biāo)準(zhǔn)的旋光度的數(shù)

4、據(jù)對(duì)比，可確定在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度更高。
　　2、光譜檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)由寬帶光源、光纖探頭和美國(guó)海洋光學(xué)USB4000微型光纖光譜儀組成。光源發(fā)光經(jīng)光纖傳輸?shù)饺芤?，通過(guò)溶液的光再經(jīng)光纖傳輸耦合到光譜儀，最后利用計(jì)算機(jī)上光譜軟件可實(shí)時(shí)在線動(dòng)態(tài)觀察樣品的光譜圖，將檢測(cè)的光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)官能團(tuán)光譜圖比對(duì)來(lái)分析樣品成分。
　　3、旋光檢測(cè)系統(tǒng)與光譜檢測(cè)系統(tǒng)的搭建。采用多軸聯(lián)動(dòng)光學(xué)籠式結(jié)構(gòu)搭建系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要采用雙通道的比

5、色皿支架將傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)、在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)和光譜檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)搭建，整體的空間結(jié)構(gòu)呈“十字”形狀，使得整個(gè)系統(tǒng)可以共用一個(gè)比色皿且互不干擾的同步實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)旋光特性與光譜特性的共同檢測(cè)系統(tǒng)。這種籠式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是優(yōu)化系統(tǒng)空間，觀測(cè)直觀化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可視化，裝置小型化，操作簡(jiǎn)便化，節(jié)約檢測(cè)時(shí)間，降低成本。
　　4、旋光檢測(cè)系統(tǒng)和光譜檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。用傳統(tǒng)旋光檢測(cè)系統(tǒng)和在線動(dòng)態(tài)旋光檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)旋光管的旋光度，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明在線動(dòng)態(tài)旋