用于溶液鹽度測量的光纖傳感技術(shù).pdf

1、本文概述了歷史上鹽度定義的演變，介紹了幾種鹽度的經(jīng)典定義和相應(yīng)的測量方法及計算公式。從鹽度測量在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用的角度，闡述了其重要意義，包括在養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)、礦產(chǎn)的勘探、設(shè)備防腐蝕、環(huán)保生態(tài)、氣象監(jiān)測、軍事應(yīng)用、新能源開發(fā)利用等方面的廣泛應(yīng)用。 根據(jù)鹽溶液的光學(xué)性質(zhì)，電化學(xué)性質(zhì)和宏觀力學(xué)性質(zhì)，人們發(fā)展了三種主要的現(xiàn)代鹽度物理測量方法—折射率法，電導(dǎo)率法和密度法。簡要介紹了它們的測量原理和方法。 介紹了近年來出現(xiàn)的幾種以

2、光纖傳感方式測量鹽度較有代表性的方案—剝層光纖法和光纖光柵鹽度傳感法，闡述了兩者的測量原理、探頭制作、測量方法、測量效果，分析了各自的優(yōu)缺點等。 提出了一種新的用于鹽度測量的光纖傳感方案，以水凝膠作為鹽度敏感材料，使光纖傳輸損耗與溶液鹽度有了對應(yīng)關(guān)系，間接可測知鹽度。利用對溫度相對不敏感的智能水凝膠PDA-C12，多模光纖和單模光纖分別制作了簡易探頭，測量了光強損耗與溶液濃度的對應(yīng)關(guān)系，將二者的實驗結(jié)果作了對比；用不同形狀的凝膠

3、制作探頭，比較其響應(yīng)時間，證實了形狀體積因素對離子滲透和應(yīng)力平衡的影響。實驗中還計算了各數(shù)據(jù)點上的靈敏度；分析了實驗誤差的來源，討論了相應(yīng)的解決方案。 對實驗結(jié)果以多種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，應(yīng)用MATLAB軟件編寫并運行了相應(yīng)運算程序，通過比較計算結(jié)果，找到了適合的數(shù)據(jù)處理方法。 用EDA軟件工具，初步設(shè)計了信號處理系統(tǒng)的主要功能模塊及相應(yīng)的電路；利用前面得到的結(jié)論，設(shè)計了數(shù)據(jù)處理程序的算法。 與其它方案進(jìn)行對比，分