發(fā)布時間：2024-04-19 21:57

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,越來越多的工業(yè)廢水被排入水中,并且在廢水中不乏存在各種有毒有害物質(zhì),可能對人類的健康造成嚴重危害。利用光纖技術(shù),開發(fā)小巧便攜、準確可靠并且能夠在線實時連續(xù)監(jiān)測的有害物質(zhì)的溶液濃度檢測技術(shù)和儀器,具有十分重要的實用價值。空芯光纖具有能量損傷閾值高、無端面損耗、柔韌性好等優(yōu)勢,已經(jīng)成功用于紅外波段的傳能與氣體傳感。本文利用金屬膜空芯光纖在紫外-可見光波段的低損耗特性及其特殊的空芯結(jié)構(gòu),將其應(yīng)用于溶液濃度的測量�；谧贤�-可見光光譜吸收法,我們設(shè)計并搭建了穩(wěn)定實用的溶液濃度傳感系統(tǒng)。在理論上,建立了金屬膜空芯光纖傳感吸收模型,并對系統(tǒng)進行仿真計算,分析了系統(tǒng)的傳感特性,可知系統(tǒng)存在一個最優(yōu)長度,使得系統(tǒng)滿足線性測量且擁有最優(yōu)的測量靈敏度,而信噪比的增大能夠增大系統(tǒng)的線性測量范圍。實驗分別使用長度為6.4cm和8cm,內(nèi)徑均為700μm的鍍銀空芯光纖為吸收池測定了氯化鈷溶液和鉻酸鈉溶液的濃度,兩種溶液分別在510nm可見光波段和372nm紫外波段具有吸收峰,并且得到了良好的線性擬合結(jié)果,驗證了仿真結(jié)果與系統(tǒng)的可行性。實驗還對系統(tǒng)性能進行了測試和分析,充分證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.2LWCC的兩種類型[57[

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圖3.3LWCC傳感應(yīng)用的兩種模式}s7}

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圖4.2入射光束角度分布模型

慮Ｇｏｏｓ－Ｈａｎｃｈｅｎ位移變化，根據(jù)特征方程也可推出相同的中ｒ為空芯光纖內(nèi)半徑，／？（巧為光纖內(nèi)部溶液與金屬層（假設(shè)光界處的反射率，是入射光的Ｐ極化光和Ｓ極化光的平均反射系數(shù)Ｒ：Ｗ＋?ＲｐＷ??Ｒ（０）?＝?＾—和ｓ極化光的反射系數(shù)分別如下：??（ｎ．?ｃｏｓ?ｙ．?－?ｎ．....

圖4.5不同溶液濃度(.閑不同信嗓比偽)情況下，InnerRadi}}Rm)

度上限為吸收強度極限，吸強達到吸強極限的９５％時對應(yīng)的光纖內(nèi)半徑??為最優(yōu)半徑。最優(yōu)半徑意味著在相同信噪比和溶液濃度情況下測得的吸收強度與資??源消耗之間權(quán)衡取得的最優(yōu)情況。如圖（ａ）所示溶液濃度增加，吸收強度極限增??大，最優(yōu)半徑增大；圖（ｂ）中，隨著信噪比増大，吸收強度極限也....

本文編號：3958435