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基于超声衰减的大浊度测量方法研究及测量系统实现

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基于超声衰减的大浊度测量方法研究及测量系统实现

作者：邹钦文浙江理工大学

学位级别：硕士

如今,人类已不满足于陆地资源的开采,随着技术的进步,海底多金属结核矿产已经从调查研究阶段进入到试验开采阶段,以便为未来的商业开采提供技术依据,这其中采矿对海底环境造成的扰动要进行环境影响评估,因此采矿扰动环境影响监测非常重... 详细信息

如今,人类已不满足于陆地资源的开采,随着技术的进步,海底多金属结核矿产已经从调查研究阶段进入到试验开采阶段,以便为未来的商业开采提供技术依据,这其中采矿对海底环境造成的扰动要进行环境影响评估,因此采矿扰动环境影响监测非常重要。海底锰结核开采对海洋环境造成扰动,使得沉积物悬浮,改变海底环境参数,最直观的影响是浊度值的改变,甚至可达到浑浊级别,监测海底浊度值的变化对评估锰结核开采对海底生态系统的影响有着重大意义。本文分析了海底浊度监测的要求,基于传统光学浊度计量程小,抗干扰能力差,成本较高等缺点,提出利用超声波衰减测浊度值的方法,用来实现海底水的大浊度、自清洁、实时测量。研究了超声波衰减理论模型,利用其物理性质参数结合三种声衰减模型进行理论仿真,建立了超声衰减和频率关系、衰减和颗粒物浓度关系。因为采矿机扰动导致海底沉积物悬浮来源单一,选择EACH声衰减模型用于海底悬浮物浓度变化的监测方法设计,超声频率范围2MHz以下。根据理论分析结果,建立了利用超声衰减检测固液混合物浊度值的测量实验系统。基于NI虚拟仪器平台,选择了超声波换能器,设计了激励信号发射模块,超声波信号采集与处理模块,开发了虚拟仪器程序,设计了被测对象模型。通过软、硬件结合,完成了利用超声波衰减测浊度值的系统搭建,实现了超声信号发生、超声信号采集、信号处理与声衰减计算等功能。确定了实验所选用的超声波频率,根据声传播特性确定了收发探头的中心距离。利用搭建好的实验系统设计实验,根据多金属结核矿区海底沉积物特性,选取泥沙作为实验对象,通过控制泥沙浓度的改变探究超声波声衰减的变化规律,建立了37 kHz、700 kHz、1.5 MHz三个频率下的声衰减值与浓度模型,两者高度相关。利用XZ-0101光学浊度计进行测试,建立了颗粒物浓度与浊度模型,二者在2000NTU光学浊度量程范围内高度相关。最终得到超声波衰减系数与浊度值关系模型,据此模型,计算不同超声波频率下浊度值测量量程都大于5000NTU,证明利用超声波衰减法可以测量可以用于监测采矿扰动。

关键词：采矿扰动沉积物悬浮超声波衰减模型浊度测量虚拟仪器

基于PCI-9846H的光电式双通道液体浊度测量系统

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仪表技术与传感器 2012年第11期 108-110页

作者：夏江涛花城南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

系统以高性能数据采集卡PCI-9846H为核心,构建了光电式双通道液体浊度测量系统,实现对液体浊度的实时监控。通过有源晶振和分频电路对激光进行调制。采用集成电路构建信号调理电路对采集信号进行处理。采用VB实现上位机程序设计,对数据... 详细信息

系统以高性能数据采集卡PCI-9846H为核心,构建了光电式双通道液体浊度测量系统,实现对液体浊度的实时监控。通过有源晶振和分频电路对激光进行调制。采用集成电路构建信号调理电路对采集信号进行处理。采用VB实现上位机程序设计,对数据采集卡进行控制和数据读取,将透射率等参数实时显示在PC机上。完成了系统性能测试,测试结果表明系统工作稳定可靠,实测数据与理论模型一致性好,实测数据与指数模型的残差平方和可低至0.001 758。系统对于气象环境监测等领域有重要参考作用,应用前景广泛。

关键词：光电系统浊度测量双通道数据采集

一种基于浊度测量的氯化法钛白粉工艺氯化尾气四氯化钛含量在线测量方法

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仪器仪表用户 2020年第12期27卷 1-4页

作者：赵乃伟中国恩菲工程有限公司北京100038

氯化法钛白粉生产工艺正逐步替代硫酸法成为钛白粉生产的主流工艺。氯化产物冷凝流程是氯化法钛白粉生产的重要流程,氯化尾气中四氯化钛含量是监测冷凝流程是否正常工作的主要指标。四氯化钛含量可用实验室化验方法测量,但实验室方法时... 详细信息

氯化法钛白粉生产工艺正逐步替代硫酸法成为钛白粉生产的主流工艺。氯化产物冷凝流程是氯化法钛白粉生产的重要流程,氯化尾气中四氯化钛含量是监测冷凝流程是否正常工作的主要指标。四氯化钛含量可用实验室化验方法测量,但实验室方法时效性较差。本文提出了一种基于浊度的测量氯化炉尾气中四氯化钛含量的方法,通过将四氯化钛水解转化成沉淀,测量悬浊液浊度间接计算出尾气中四氯化钛含量。本方法时效性较好,在国内某氯化法钛白粉工厂进行了应用,检测结果较为准确,可以作为氯化尾气四氯化钛含量在线监测的方法。

关键词：氯化法钛白粉四氯化钛在线测量浊度测量

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基于多波长光谱传感器的浊度测量

Journal of Measurement Science and Instrumentation 2022年第2期13卷 147-155页

作者：盛涛许文艳施圣哲刘升淮北师范大学计算机科学与技术学院安徽淮北235000 淮北师范大学物理与电子信息学院安徽淮北235000

利用SFH4737宽波段红外LED、多波长光谱传感器以及自主开发的数据处理软件,设计了一种基于多波长光谱传感器的浊度测量系统。结合传感器多个波长数据,分别构建了单元和多元拟合模型,探究光强信息、吸光度与浊度的关系,用于实际水体浊度... 详细信息

利用SFH4737宽波段红外LED、多波长光谱传感器以及自主开发的数据处理软件,设计了一种基于多波长光谱传感器的浊度测量系统。结合传感器多个波长数据,分别构建了单元和多元拟合模型,探究光强信息、吸光度与浊度的关系,用于实际水体浊度的测量,并将结果与商用可见分光光度计的测定结果进行对比分析。对立样本T检验(p>0.05)表明,本文方法与标准检测方法无显著差异,且操作简单,成本低廉,可应用于水质浊度的快速检测,为工业在线测量提供了一种新的策略。

关键词：浊度测量多波长多元拟合多通道光谱传感器分光光度法

基于浊度测量的蛋白胨支持沙门菌生长效果评价

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中国卫生检验杂志 2015年第10期25卷 1496-1498页

作者：赵贵明赵勇胜葛秋慧杨海荣陈颖中国检验检疫科学研究院北京100123 北京奥博星生物技术有限责任公司北京100193

目的评价不同类型蛋白胨支持沙门菌的生长效果,用于沙门菌培养基制备时的原材料选择以及质量控制。方法选择不同类型的蛋白胨和沙门菌属代表性菌株,应用Bioscreen生长曲线测定仪测定生长曲线并进行对数生长期分析,得出蛋白胨支持沙门菌... 详细信息

目的评价不同类型蛋白胨支持沙门菌的生长效果,用于沙门菌培养基制备时的原材料选择以及质量控制。方法选择不同类型的蛋白胨和沙门菌属代表性菌株,应用Bioscreen生长曲线测定仪测定生长曲线并进行对数生长期分析,得出蛋白胨支持沙门菌的生长效果。结果在测试的8种不同类型蛋白胨中,多价蛋白胨和Bacto Tryptose对具有代表性的9种沙门菌的生长支持能力较为均衡,尤其是对生长条件要求相对苛刻的丙型副伤寒沙门菌,具有明显优势。结论不同血清型沙门菌的生长需求不同。Bioscreen生长曲线测定仪作为一种新的测定手段用于细菌生长曲线测定,能够高效、精确测量原材料支持细菌生长的能力。

关键词：沙门菌浊度测量蛋白胨生长评价

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11°角应用于啤酒过滤浊度测量

酒．饮料技术装备 2018年第1期 66-68页

作者：李朝辉大理啤酒有限公司

过滤是啤酒生产重要的环节.浊度检测可以监控这个环节,实时提供质量评估,通过提升过滤能力和保证产品恒定品质,可以在很大程度上减少啤酒流失、降低媒介用量,降低生产成本.基于此,高精度的浊度测量具有极其重要的意义,其在控制最终产品... 详细信息

过滤是啤酒生产重要的环节.浊度检测可以监控这个环节,实时提供质量评估,通过提升过滤能力和保证产品恒定品质,可以在很大程度上减少啤酒流失、降低媒介用量,降低生产成本.基于此,高精度的浊度测量具有极其重要的意义,其在控制最终产品质量和保质期方面起到了决定性的作用.目前,许多大型啤酒厂均在过滤生产线安装了在线浊度检测.

关键词：啤酒过滤浊度测量应用产品质量浊度检测啤酒生产质量评估过滤能力

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大浊度监测超声测量方法及测量系统研究

机电工程 2019年第5期36卷 475-479,495页

作者：邹钦文王英浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018

针对传统光学浊度仪量程小、测量结果易受环境因素干扰等问题,对传统浊度测量方法及超声波衰减模型进行了研究。提出了利用超声波衰减测量混合液浊度的方法,基于虚拟仪器及硬件模块的结合,设计了一套超声波衰减测量系统;以沙土为实验对... 详细信息

针对传统光学浊度仪量程小、测量结果易受环境因素干扰等问题,对传统浊度测量方法及超声波衰减模型进行了研究。提出了利用超声波衰减测量混合液浊度的方法,基于虚拟仪器及硬件模块的结合,设计了一套超声波衰减测量系统;以沙土为实验对象配置混合液进行了实验,完成了超声波衰减、浓度、浊度之间的关系探究实验。实验结果表明:在泥沙混合液中,超声波衰减系数与混合液浓度之间存在良好的线性关系,拟合曲线的拟合度大于0.97,并且浓度与混合液浊度同样存在良好的线性关系,拟合曲线的拟合度为0.995;通过利用超声波衰减测量大浊度混合液浊度值方案可行。

关键词：混合液浊度测量超声波衰减浓度虚拟仪器

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散射式水下浊度测量方法的研究

国外电子测量技术 2012年第9期31卷 27-30页

作者：王丽榆林学院能源工程学院榆林719000

以国际标准的散射式测量方法为浊度测量手段,采用850nm近红外单色光作为入射光测量水体的浊度,实现了水下连续在线测量。分析了散射式浊度测量原理及其测量系统的构成,通过对不同浊度的水体进行了测量实验,测量结果表明该测量方法实时... 详细信息

以国际标准的散射式测量方法为浊度测量手段,采用850nm近红外单色光作为入射光测量水体的浊度,实现了水下连续在线测量。分析了散射式浊度测量原理及其测量系统的构成,通过对不同浊度的水体进行了测量实验,测量结果表明该测量方法实时性好、稳定性和准确性高,可以有效地测量水体的浊度值,既适用于实验室内测量也适用于野外测量,具有广泛的应用前景。

关键词：散射式浊度测量近红外单色光

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饮用水浊度测量技术及应用

水工业市场 2010年第6期 25-29页

作者：杨家建施正纯美国HACH公司北京100004

一、序言浊度作为水质监测中最重要的测量参数已经将近100年了。世界上众多研究机构、公司为浊度的准确度的研究和应用付出了不懈地努力。低量程浊度仪技术代表了浊度研究中的深刻研究。

关键词：浊度仪浊度值浊度测量杂散光比率测量技术散射光强度准确度水浊度生活饮用水卫生标准光检测器