多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(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)計了一套旋光檢測系統(tǒng)和光譜檢測系統(tǒng)結(jié)合的光學(xué)籠式系統(tǒng)，實現(xiàn)了對樣品的旋光特性和光譜特性的在線動態(tài)同步檢測，進而確定待測樣品的濃度和組成成份。用Solidworks軟件對多軸籠式在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)進行3D實體建模，可直觀立體的看到系統(tǒng)模型，也便于系統(tǒng)的設(shè)計和改進。
　　本設(shè)計由在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)、傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)和光譜檢測系統(tǒng)組成，既能檢測樣品的旋光特性，同時又能分析樣品的光譜特性。

2、整個系統(tǒng)設(shè)計的具體工作內(nèi)容主要有四個部分:
　　1、旋光檢測系統(tǒng)的設(shè)計。旋光檢測系統(tǒng)包括兩部分，一部分是傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)，另一部分是在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)。傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)是通過光源發(fā)出的光經(jīng)反射鏡入射到傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)中，偏振片將反射過來的光束變成偏振光進入到樣品;從樣品出射的光入射到檢偏器旋轉(zhuǎn)平臺，再進入高速光電探測器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，用示波器讀取電壓值，通過旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動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)平臺使檢偏器轉(zhuǎn)過的角度用habview軟件的控制面板記錄，轉(zhuǎn)過的角度差就是旋光度。在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的核心器件是角向偏振光片，其作用是無需手動轉(zhuǎn)動即可檢測樣品溶液的旋光度的變化，因此減少機械誤差，從角向偏光片出射的光用CCD探測器有效接收，并在計算機上特定的軟件能直觀看到圖像;最后用Matlab軟件進行圖像處理來計算旋光度，利用濃度公式可算出待測溶液的濃度。通過傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)和在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)測樣品的旋光度與標準的旋光度的數(shù)

4、據(jù)對比，可確定在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的準確度更高。
　　2、光譜檢測系統(tǒng)的設(shè)計。此系統(tǒng)由寬帶光源、光纖探頭和美國海洋光學(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?，通過溶液的光再經(jīng)光纖傳輸耦合到光譜儀，最后利用計算機上光譜軟件可實時在線動態(tài)觀察樣品的光譜圖，將檢測的光譜圖與標準官能團光譜圖比對來分析樣品成分。
　　3、旋光檢測系統(tǒng)與光譜檢測系統(tǒng)的搭建。采用多軸聯(lián)動光學(xué)籠式結(jié)構(gòu)搭建系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要采用雙通道的比

5、色皿支架將傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)、在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)和光譜檢測系統(tǒng)結(jié)合起來搭建，整體的空間結(jié)構(gòu)呈“十字”形狀，使得整個系統(tǒng)可以共用一個比色皿且互不干擾的同步實驗，實現(xiàn)旋光特性與光譜特性的共同檢測系統(tǒng)。這種籠式結(jié)構(gòu)特點是優(yōu)化系統(tǒng)空間，觀測直觀化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可視化，裝置小型化，操作簡便化，節(jié)約檢測時間，降低成本。
　　4、旋光檢測系統(tǒng)和光譜檢測系統(tǒng)的實驗。用傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)和在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)檢測旋光管的旋光度，通過這個實驗證明在線動態(tài)旋