本课题基于液体浓度与液体折射率的对应关系,通过测量液体折射率来确定液体的浓度。目前,折射率的测量方法有很多。根据测量原理可以归纳为三类,即几何光学法、波动光学法、光纤传感法等。文献综述

2.1.1  几种液体折射率测量方法

波动光学法测折射率。波动光学法又分为干涉法和偏振法。干涉法的测量原理是当入射光的一部分通过介质后,引起光程改变,从而使这部分光与参考光有一定的光程差,当光程差满足一定的条件后这两束光就发生相消干涉或相长干涉,而光程的改变与介质折射率有直接关系[9]。这样,就可以通过测量干涉条纹的间距来测量介质的折射率。较常用的方法有劈尖干涉、迈克尔逊干涉、法布里-珀罗( F-P)干涉、瑞利干涉仪等。偏振法是根据光在介质表面反射时光的偏振态的变化从而测定折射率。

例如:在干涉测量中,郭军制作了基于等厚干涉原理的液体折射率测定装置。他设计了由一块“积木式”劈形膜构件,该构件由等腰梯形玻璃棱镜和一块平玻璃板组成。该系统运用等厚干涉原理测量液体的折射率。其方法是用单色平行光源照射构件,并用读数显微镜读出测量结果[10]。

光纤传感法测折射率,其方法是利用光纤传感器来测量液体的折射率。由于光纤传感器小巧轻便、易于操作且具有较高的精度,因此在液体折射率的实时测量方面常被运用。目前较常用的方法有光纤光栅法、光纤端面回波法、光纤表面等离子体共振波法等。

如:王彦等人研究了测量液体折射率与浓度的光纤光栅传感器。他们基于长周期光纤光栅的耦合模理论,从简化的三层光纤模型出发,研究了外界环境折射率变化时长周期光纤光栅传输谱的变化,并对氯化钠溶液的浓度和折射率进行了验证。实验结果发现,长周期光纤光栅的谐振波长与氯化钠浓度的变化近似成线性关系,而与折射率成二次曲线关系,这与数值模拟的结果一致。采用长周期光纤光栅测量液体的浓度和折射率的方法结构简单,且传感信号属于波长解调,避免了光强波动及光纤损耗的影响,整个传感系统全光纤化,能够实现对环境介质的在线、实时、快速、精确测量,还可用于特殊场合,实现远程遥测功能[11]。

2.1.2  测量液体折射率的原理

用一束光线穿过装有溶液的长方形容器,光线由于折射的原因,会与原有路径产生一定的偏移量。通过测量光线的偏移量就能计算出液体的折射率。

上一篇:面阵CCD直读光谱仪数据采集技术研究
下一篇:基于CPLD的CCD驱动时序设计

基于Virtex-5FPGA的图像处理系统研究

FPGA实现以太网MAC控制器数据发送模块

线阵DOA估计及波束形成算法MATLAB实现

FPGA二维小波变换设计与实现

FPGA可调FIR滤波器设计与实现

线性CCD光电直立小车及DSRC车车通信设计实现

数字音频流的FPGA的AES流编解码监测系统设计

我国风险投资的发展现状问题及对策分析

互联网教育”变革路径研究进展【7972字】

新課改下小學语文洧效阅...

安康汉江网讯

网络语言“XX体”研究

LiMn1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究

麦秸秆还田和沼液灌溉对...

张洁小说《无字》中的女性意识

ASP.net+sqlserver企业设备管理系统设计与开发

老年2型糖尿病患者运动疗...