本文關(guān)鍵詞：多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 旋光檢測 光譜檢測 角向偏光片 CCD探測器 Matlab仿真 Solidworks仿真

【摘要】：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。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,旋轉(zhuǎn)平臺使檢偏器轉(zhuǎn)過的角度用Labview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(biāo)準(zhǔn)的旋光度的數(shù)據(jù)對比,可確定在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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)旋光檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確度高,因此可以用在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)和光譜檢測系統(tǒng)共同檢測葡萄糖溶液的濃度和光譜特性。本設(shè)計是國內(nèi)外首次研究旋光特性和光譜特性的共同檢測,且可實時在線動態(tài)觀測數(shù)據(jù);其中的在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)是國內(nèi)外首次實現(xiàn)無需任何的機械轉(zhuǎn)動即可檢測任意樣品的旋光特性。在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)的藥品檢測、食品的安全檢測、科研實驗和教學(xué)機構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：旋光檢測 光譜檢測 角向偏光片 CCD探測器 Matlab仿真 Solidworks仿真
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究旋光與光譜檢測技術(shù)的狀況13-16
• 1.2.1 國內(nèi)外研究旋光檢測技術(shù)的狀況13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外研究光譜檢測技術(shù)的狀況14-16
• 1.3 本論文的研究前景16-17
• 第2章 旋光檢測技術(shù)17-24
• 2.1 旋光檢測技術(shù)的原理17-21
• 2.1.1 光的偏振17-21
• 2.1.2 旋光效應(yīng)理論21
• 2.2 旋光檢測系統(tǒng)21-23
• 2.2.1 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 光譜檢測技術(shù)與光譜儀24-32
• 3.1 光譜檢測技術(shù)24-27
• 3.1.1 光譜研究的進展24
• 3.1.2 光譜檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用24-27
• 3.2 光譜儀27-30
• 3.2.1 光譜儀原理及結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2.2 光譜儀的分類及其應(yīng)用28-29
• 3.2.3 微型光纖光譜儀29-30
• 3.3 本章小結(jié)30-32
• 第4章 多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)32-52
• 4.1 多軸聯(lián)動旋光與光譜檢測系統(tǒng)的介紹及 3D建模32-36
• 4.1.1 多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)的介紹32-33
• 4.1.2 多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)的 3D建模33-34
• 4.1.3 Finder3D打印機打印多軸聯(lián)動籠式系統(tǒng)的零件34-36
• 4.2 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)36-43
• 4.2.1 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)的硬件介紹39-42
• 4.2.2 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)的軟件介紹42-43
• 4.3 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)43-49
• 4.3.1 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的硬件介紹44-48
• 4.3.2 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的軟件介紹48-49
• 4.4 光譜檢測系統(tǒng)49-51
• 4.4.1 光譜檢測系統(tǒng)的硬件介紹49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)的實驗52-64
• 5.1 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)與在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)對比實驗52-58
• 5.1.1 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)檢測標(biāo)準(zhǔn)旋光管的旋光度52-54
• 5.1.2 傳統(tǒng)旋光檢測系統(tǒng)檢測標(biāo)準(zhǔn)旋光管的旋光度54-57
• 5.1.3 數(shù)據(jù)處理57-58
• 5.2 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)的應(yīng)用58-60
• 5.2.1 在線動態(tài)旋光檢測系統(tǒng)檢測葡萄糖溶液的濃度58-60
• 5.3 光譜檢測系統(tǒng)的實驗60-63
• 5.3.1 光譜檢測系統(tǒng)檢測葡萄糖溶液的光譜特性60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-71
• 附錄71-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張衛(wèi)星;高燕;;旋光法測定麥冬口服液的穩(wěn)定性[J];光譜儀器與分析;1994年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李希雙;多軸聯(lián)動在線動態(tài)旋光與光譜檢測系統(tǒng)的研究[D];黑龍江大學(xué);2016年

，

本文編號：860591