溶液浓度变化实时检测系统的设计

作     者：袁博宇 李威 罗成名 YUAN Bo-yu;LI Wei;LUO Cheng-ming

作者机构：中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2013AA06A411) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2012LWA06) 江苏省高校自然科学基金面上项目(No.11KJB510025) 江苏省研究生培养创新工程资助项目(No.CXZZ12-0925) 江苏省高校优势学科建设工程资助项目 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2014年第22卷第1期

页      码：18-23页

摘      要：设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统,用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化,用CCD现场记录干涉条纹,最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示,该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测;在多溶质条件下,通过分析主要溶质浓度的变化,能定量估算主要溶质的浓度变化。以铁在浓度为0.5mol/L的H2SO4溶液中、扫描速度为2mV·s-1的动电位极化实验为例,测得阳极活化区的电位为-0.428V时,电极/溶液界面处FeSO4的浓度峰值为(9.2±0.2)×10-3 mol/L。实验结果表明,该系统精度较高,稳定性好,能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。

主 题 词：数字信号处理器 视频处理 马赫-曾德尔干涉仪 浓度检测 折射率测量 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20142201.0018

馆 藏 号：203136550...