光纖電容液滴分析儀的改進(jìn)設(shè)計(jì)及光譜液滴分析儀的研究.pdf

1、光纖、電容液滴分析儀是光纖傳感器和電容傳感器的結(jié)合，用得到的“基于體積的液滴指紋圖”來獲得液體的物理、化學(xué)等特性參數(shù)的一種儀器。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對雙波長光纖、電容液滴分析儀進(jìn)行了進(jìn)一步的研究?；趯υ须p波長光纖、電容液滴分析儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的問題：1)在液滴生長的整個過程中，光纖信號的變化比較小，液滴指紋圖的分辨率比較低，不便于特征提?。?)液滴指紋圖在開始的一段時間內(nèi)是一條平線，不隨液滴形狀的變化而變化，即沒有記錄液滴生長的

2、全過程；3)兩路信號之間存在耦合現(xiàn)象；進(jìn)行了一些改進(jìn)工作，具體的改進(jìn)工作及取得成果如下： 首先，針對光纖信號變化小的缺點(diǎn)，通過分析發(fā)現(xiàn)原有設(shè)計(jì)方案選用的接插件不合理，使信號在傳輸過程中引入很大噪聲，導(dǎo)致有用信號被淹沒，基于此本文選用了新的接插件，使信號完全屏蔽，從而解決了信號變化小的難題； 其次，針對液滴指紋圖在開始一段時間內(nèi)存在平線的問題，通過對光在液滴內(nèi)的反射情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原有滴頭結(jié)構(gòu)中輸入、輸出光纖的位置設(shè)計(jì)不

3、合理，導(dǎo)致在液滴開始生長的一段時間內(nèi)，輸出光纖接收的光很小或根本接收不到光。為此，本文根據(jù)光在液滴內(nèi)的反射情況重新設(shè)計(jì)了輸入、輸出光纖的位置，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，新的光纖位置分布可以記錄液滴生長的全過程； 最后，針對兩路信號之間存在耦合的問題，通過對處理電路中起信號分離作用的帶通濾波器進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)帶通濾波器的Q值較低，導(dǎo)致兩路信號沒有實(shí)現(xiàn)完全分開，為此本文用鎖相環(huán)放大器代替了原來的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)信號分離，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，鎖相環(huán)放大器基本上

4、使兩路信號完全分開。 另外，基于由天津大學(xué)裘祖榮教授提出的將光纖、電容液滴分析儀與微型光譜儀融合聯(lián)用，可以解決微型光譜儀因?yàn)轭l帶窄不具備定性分析難題的理論，本文對微型光纖光譜液滴分析儀進(jìn)行了初步研究，主要內(nèi)容包括： 一、搭建實(shí)驗(yàn)裝置，主要針對新光源對光纖、電容液滴分析儀的光纖信號處理電路進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)； 二、利用搭建的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置的可行性；三、結(jié)合液滴指紋圖和光譜圖的特征，編寫了物質(zhì)特性檢