基于光電技術(shù)的典型乳狀液體成分含量測量方法研究.pdf

1、乳狀液體通常指的是由兩種或兩種以上的液體或固狀物所組成的乳白色混合物,比如天然濃縮膠乳就是一種乳狀液體。天然濃縮膠乳是從含膠植物中提取并濃縮出來,由其制成的橡膠是與鋼鐵、石油和煤炭齊名的四大工業(yè)原料,而天然濃縮膠乳中干膠含量是決定其質(zhì)量和價格的關(guān)鍵因素。牛奶也是一種典型的乳狀液體,除含有大量水分外牛奶中還含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等,其中脂肪含量與牛奶的質(zhì)量密切相關(guān)。天然濃縮膠乳中干膠含量和牛奶中脂肪含量的測定對指導(dǎo)它們的生產(chǎn)、加工、

2、使用等方面都具有重要意義。
　　 本文以天然濃縮膠乳和牛奶等乳狀液體作為研究對象,提出并研究一種基于光電技術(shù)的乳狀液體成分含量測量系統(tǒng)與方法。根據(jù)被測成分含量與樣品的漫反射吸光度密切相關(guān)這一原理,測量多個樣品的相對漫反射吸光度,并對測量數(shù)據(jù)進行線性回歸分析以建立標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測模型,通過標(biāo)準(zhǔn)模型來預(yù)測未知樣品的濃度。本文研究了樣品溫度變化對相對漫發(fā)射吸光度的影響,并以五個不同樣品溫度下的測量數(shù)據(jù)建立多個標(biāo)準(zhǔn)回歸方程,通過分析方程的檢驗參

3、數(shù)及預(yù)測效果提出最佳樣品測量溫度及最佳標(biāo)準(zhǔn)方程,最終實現(xiàn)系統(tǒng)對天然濃縮膠乳中干膠含量及牛奶中脂肪含量的測量。
　　 本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.基于光電技術(shù)原理,設(shè)計了環(huán)狀結(jié)構(gòu)光電測量系統(tǒng),即發(fā)光模塊以感光模塊為中心在其外圍成圓形分布,用以實現(xiàn)乳狀液體的主要成分測量。
　　 2.系統(tǒng)硬件設(shè)計?；诠怆娂夹g(shù)的小信號輸出特性,設(shè)計基于微電流放大原理的前置放大電路和二級去溫漂放大電路；根據(jù)不同濃度樣品輸出電壓信號

4、變化大小設(shè)計合理的A/D轉(zhuǎn)換器,保證其采樣精度滿足系統(tǒng)要求；設(shè)計TEC快速樣品調(diào)溫硬件模塊；設(shè)計微控制器模塊,包括信號的讀取、處理、顯示以及外圍設(shè)備的控制等。
　　 3.系統(tǒng)軟件設(shè)計。TEC溫控模塊研究,包括模糊溫控程序的實現(xiàn)以及PWM波程序設(shè)計；信號處理模塊,包括采樣數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波,漫反射吸光度的計算,標(biāo)準(zhǔn)方程的計算,預(yù)測結(jié)果顯示等。
　　 4.模型系統(tǒng)的建立。以25℃、30℃、35℃、40℃、45℃這五個樣品溫度的測