文档介绍：天津大学
硕士学位论文
光纤图像液滴分析仪研究
姓名:郭新禹
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:裘祖荣
20040201
中文摘要
液滴分析技术是指在一定测试系统条件下,在被测液体形成液滴的过程中,
采用各种手段对被测液滴实施监测,以获得有关该被测液体的物理、化学特性参
数。用于液滴分析的主要技术有光纤液滴分析技术、电容液滴分析技术、图像液
滴分析技术和光谱液滴分析技术等。
由光纤液滴分析方法可以获得一种称为“液滴指纹图”的反映液体综合特性
的光信号曲线,但由于它受液滴生长速度等因素的影响而在实用中受到限制。将
光纤液滴分析技术得到的光强信号与图像液滴分析技术得到的有关液滴体积的
信号进行融合,可以获得“基于体积的液滴指纹图”,它表示的是光纤接收端的
光强信号随液滴体积变化的曲线。这种表达方式排除了供液速度和液体挥发性等
对液滴指纹图的影响。同时,光纤、图像液滴分析技术使液滴分析涉及了被测液
体更多的特性,从而能够更全面地分析、鉴别被测液休。
本课题由“中国新加坡联合研究计划”项目
资助。课题针对光纤电容液滴分析仪器的试验测试过程中出现的不同液体之间相
互污染的问题,对仪器的供液泵和滴头结构进行改进并改进了供液系统的控制方
式。引入摄像技术,实现对被测液滴瞬时体积的测量,完善了液滴分析技
术中的液体体积指纹图的获取方法。同时,利用取得的液滴图像,研究利
用液滴轮廓进行液滴分析。
本论文主要完成了以下工作
针对光纤、电容液滴分析仪在连续测量不同液体时液体间的干扰问题,
改进了液滴滴头的具体结构设计,减弱了不同被测液体之间的相互干扰
设计了山计算机并口控制的门步进电机驱动的精密微量供液系统,满
足液滴分析的需要,降低了分析仪器的成本
对采集到的数据的处理方式进行了分析研究
对获得的液滴图像进行图像处理获得液滴轮廓来识别液体的方法
进行了可行性研究。
关键词液滴分析,计算机并口,基于体积的液滴指纹图,液滴瞬时体
积,液滴轮廓
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的
研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表
或撰写过的研究成果,也不包含为获得立暨,或其他教育机构的学位或证
书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中
作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签“部签字日期年月·日
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学位论文作者签名封导师签名珠和欢
签字日期年,月扫签字日期宁年月,厂日
天津人学硕十学位论文第一章绪论
第一章绪论
液滴分析技术概述
随着社会生产力的不断进步和发展,人民的物质生活空前的丰富,更多的人
开始关心人类赖以生存的环境状况。保护生态环境,可持续发展战略己经从口号
转变为民众的自觉意愿和实际行动。从各国各级政府部门到大大小小的民间组织
己经逐步的把环境保护和可持续发展战略转移到具体的部署实施阶段。
作为世界上最大的发展中国家和世界上人口最多的国家,同时也是世界上发
展最快的经济体,在经济飞速发展的同时,难免会对自然环境造成一定的影响。
更由于我国某些地区自然环境的脆弱性,我国在实现经济快速发展的同时,更要
把可持续发展上升到国家钱略的高度。我国政府郑重承诺保护生态环境是我国
的基本国策。可以看到大到西部开发、城乡建设,小到企业规划、产品设计,
首先考虑的都是环境、生态和可持续发展绿色食品、饮料、医疗保健品等无污
染环保产品也成为消费的热点。因此,人们对污染的控制、对饮食、医药和工业
用液的质量监测都提出了更多、更高的要求,迫切需要功能更强、使用更方便的
分析仪器。
液滴分析技术就是在这种环境下应运而生的一门高新技术。液滴分析技术指
的是在一定测试系统条件下,在被测液体形成液滴的过程中,采用各种手段对被
测液滴实施监测,以获得有关该被测液体的物理、化学特性参数,对液体进行定
性和量化识别的技术。
液滴分析技术主要有以下几个特点
第一,利用液滴分析技术只需要通过监测被测液体的液滴生长过程就可以直
接或间接地同时测出液体的多种物理、化学特性参数,如表面张力、折射率、
浓度、乳度、吸光度、浑浊度、颜色、蒸发率、液体的化学成分和有关的