基于光纤传感系统实时检测的双组分混合染液浓度研究

发布时间：2021-11-12 09:51

　　在纺织工艺中对布料的染色是一个重要的环节,保持染料浓度的恒定对减小布料的色差和对布料均匀印染均有重要的意义。随着印染技术的不断发展,出现了许多更准确更先进的染液浓度测量技术,分光光度法是染色工作者使用的最广泛的一种方法,分光光度法具有检测迅速、灵敏度高、使用面广、精确度高、检测方便等优点,它是目前对染料浓度检测最具可行性的方法。由于分光光度法需要对染液进行分离取样检测,所以无法实现对染液浓度的实时在线检测。而伴随着光纤传感技术的不断发展,为染液浓度的检测提供了新的方向。本课题将光纤传感技术与分光光度法结合,利用浸入式光纤采样探头实现了对染液浓度的实时检测。本课题使用活性紫K-3R、活性深绿KE-4BD、活性嫩黄X-7G三种活性染液来做实验。首先利用设计的光纤传感系统分别对这三种不同浓度的染液进行了检测,得到它们吸光度与浓度的线性关系,然后分别配制出8份已知浓度的这三种染液进行验证实验。验证实验后的结果表明利用光纤传感系统对单组分染液的检测效果较好,测定误差均保持在±3.17%之内,平均绝对误差在1.295%之内。然而在纺织品的染色过程中,往往需要两种或两种以上的染料进行拼接染色,而如何... 

【文章来源】：武汉纺织大学湖北省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

折射光线图

光纤结构一般分为三层,如图2.2所示。（1）第一层:纤芯,纤芯的材质是高折射率的玻璃芯（单模纤芯内径为9-10μm,多模纤芯内径为50μm或62.5μm）,它的折射率较高,用来传光用。

图2.3是光在光纤中的传输过程。在光纤中纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2,且n1大于n2,它们都是均匀介质。一束入射光线以δ的角度射入光纤中,经折射后以角度θ2投射到光纤纤芯与包层的分界面上。假如入射角θ2刚好大于临界角θc,则光束在光纤中能进行全反射,保证携带信号的光在光纤中没有损耗。因此为了保证携带信号的光束在光纤中不存在损耗,需要满足全反射的条件：θ2>θc（射入光纤的角度小于δ）。当光纤弯折时,传输角度会发生变化,因此有可能会影响传输效率导致数据丢失,并且光纤的包层是玻璃材质,弯折易断。所以使用光纤时要尽量保持避免弯折。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3490670