摘要：为了在生物膜滴滤塔降解有机废气过程中实现生物量浓度的测量,设计了光纤衰减全反射(ATR)生物量浓度传感器,给出了传感器组成原理、结构参数、光路分析及其理论解释。根据光波进入光密介质(Si晶体)与光疏介质(生物菌液)的分界面时所产生的隐失波现象,以及生物菌液对隐失波的散射和吸收引起接收光能量变化的物理机理,建立了一种新的生物量浓度测量方法。实验选用可见光源,在25℃恒温情况下对生物量浓度测量进行了实验研究。实验结果表明:测量结果的相对误差均值为2.217%,基本上满足生物量浓度在线测量要求。该传感器的设计原理和方法具有一定的普遍意义,可应用于制剂、制酒、生化等行业。

摘要：研究表明,生物量浓度的变化会引起溶液的折射率变化,从而导致反射光能量的变化。从菲涅耳公式和折射定律可知,入射角与折射角的数值决定了反射率的大小,反射光能量与界面两边的介质的折射率有关,该文正是从这一物理现象和理论出发,将反射能量的大小与具有实用意义的生物量浓度测量联系起来,建立了一种新的生物量浓度测量方法。文章论述了传感器的组成电路、设计原理、入射角的选择方法。并通过实验研究深入地讨论了在入射角小于和大于临界角两种情况下,对生物量浓度测量的影响、实验结果及理论分析表明:这种方法用于测量微生物液体浓度是可行的,具有生物量浓度在线测量准确、灵敏高、使用寿命长等优点。