本文關(guān)鍵詞：基于三維熒光光譜的水中礦物油檢測技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《燕山大學(xué)》 2015年

基于三維熒光光譜的水中礦物油檢測技術(shù)的研究

王惠新  

【摘要】：隨著我國陸地與海洋石油開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大,城鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水、工業(yè)廢水排放量的逐漸增加,污水中礦物油類污染物逐漸增加,越來越威脅到人類與生態(tài)環(huán)境的安全。因此,快速準(zhǔn)確地檢測水中礦物油的種類與含量具有十分重要的意義。水中礦物油含量的測量方法主要有重量法、濁度法、超聲波法、氣液相色譜法、分光光度法、熒光光度法等。但是對于微量的溶于水中的污染物,測量的精度和技術(shù)方法的實(shí)現(xiàn)非常關(guān)鍵。本文對國內(nèi)外采用的熒光法進(jìn)行了分析與研究,針對水中礦物油的檢測現(xiàn)狀,提出了基于熒光技術(shù)的三維熒光光譜和特征參量提取相結(jié)合的方法。三維熒光光譜法(Three-Dimensional Fluorescence Spectrum,TDFS)是一種新的熒光分析方法,此方法獲得的三維數(shù)據(jù)包含豐富的信息量,增加了數(shù)據(jù)處理的全面性和可選擇性。研究熒光分析法,以朗伯-比爾定律為依據(jù),分析礦物油的二維熒光特性,通過分析多種油品實(shí)驗(yàn),確定所要檢測礦物油的激發(fā)光譜和熒光光譜的波長范圍,得到幾種礦物油的二維熒光光譜,研究熒光強(qiáng)度與被測物質(zhì)濃度之間的關(guān)系,對傳統(tǒng)熒光光譜法的不足提出了理論依據(jù)。闡述三維熒光光譜法的基本原理,研究利用三維熒光光譜法對水中礦物油進(jìn)行測量與油種鑒別的方法。設(shè)計(jì)基于三維熒光光譜技術(shù)的水中礦物油檢測裝置,分析具體元器件的選擇方案。激發(fā)光源采用脈沖氙燈,單色器采用閃耀型分光光柵。選擇CCD作為光電轉(zhuǎn)換器件。采用低損耗石英光纖束作為光信號傳輸通道,設(shè)計(jì)前置放大電路、濾波電路和Boxcar取樣積分器組成的雙通道檢測電路,實(shí)現(xiàn)對背景噪聲中微弱熒光信號的提取。研究Monte-Carlo方法計(jì)算三維熒光總體積積分值。研究三維熒光總體積積分法中常用的峰值法、均值法、體積法。通過水中礦物油單一成分和混合成分的熒光光譜實(shí)驗(yàn),提取三維光譜的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、熒光強(qiáng)度的累積率分布、原點(diǎn)距、中心距、重心、密集橢圓等敏感特征參量,對三維熒光總體積積分法的工作曲線、靈敏度和積分區(qū)域進(jìn)行研究�；谛〔ǚ治龊蚐hannon熵原理,提出熒光信號的小波Shannon熵閾值去噪算法。將小波熵去噪分析法應(yīng)用于水中礦物油的檢測信號中,通過實(shí)驗(yàn)確定熒光信號去噪的最優(yōu)小波函數(shù)。比較傳統(tǒng)小波去噪法和小波Shannon熵閾值去噪方法,得出兩種算法的仿真數(shù)據(jù)和結(jié)論,驗(yàn)證小波Shannon熵閾值去噪分析法對熒光信號的信噪分離效果。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X832;O657.3
【目錄】：

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本文編號：248251