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溶液浓度变化实时检测系统的设计

发布时间:2018-05-25 17:33

  本文选题:数字信号处理器 + 视频处理 ; 参考:《光学精密工程》2014年01期


【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。
[Abstract]:A concentration detection system based on DSP video signal processing is designed, which is used to dynamically monitor the two-dimensional concentration distribution of solution in real time. The refractive index change of solution was detected by Mach-Zehnder interferometer, the interference fringes were recorded by CCD in situ, and the video images of interference fringes were processed by DSP in real time to obtain the change of solution concentration. The hardware frame and video signal processing algorithm of the system are introduced. The experimental results show that the system can detect the concentration change of single solute solution in real time and estimate the concentration change of main solute by analyzing the change of main solute concentration under the condition of polysolute. Taking the potentiodynamic polarization experiment of iron in H2SO4 solution with concentration of 0.5mol/L and scanning rate of 2mV s-1 as an example, the peak value of FeSO4 concentration at the electrode / solution interface was found to be 9.2 卤0.2 脳 10 ~ (-3) mol 路L ~ (-1) when the potential of anodic activation region was -0.428 V. The experimental results show that the system has high accuracy and good stability, and it can be used to detect the concentration of solution in real time.
【作者单位】: 中国矿业大学机电工程学院;江苏师范大学物理与电子工程学院;
【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
【分类号】:TN911.73

【参考文献】

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本文编号:1934074

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