含油岩芯固体粉末荧光光谱的直接检测

采用自主搭建的荧光检测系统,利用光纤作为传感组件,对含油岩芯固体粉末样品进行荧光光谱的直接检测,其发射波长、激发波长都得到了可与在溶液中测量相比拟的实验结果.通过对含油岩芯固体粉末的直接检测,以及采用高斯拟合方法对含石油岩芯样品的多组分进行分析,得到了相应荧光光谱的特征参数,从而可以分析含油岩固体粉末的相关特性.这种方法为快速直接分析含石油岩芯特性提供了一种新的有效途径.在采用这种新方法的同时,探讨了固体粉末中能量转移困难对于样品荧光造成的影响.     

LED激发光源的水体浮游植物浓度活体检测系统研究

采用5种不同中心激发波长的超高亮LED作为激发光源构建了一套水体浮游植物活体荧光检测系统.利用该系统测量24种不同来源水样和同一水样10种不同比例稀释样品的浮游植物活体荧光强度,研究了荧光强度与叶绿素a浓度的线性关系.结果表明:蓝光LED(最大发射波长442.7 nm)是用以测量浮游植物活体荧光的最适合光源,相应的检测限达到了0.0278 μg/l(叶绿素a);浮游植物种类、环境造成的荧光量子效率以及水体DOM背景荧光均对活体荧光的测量结果产生影响,尤以浮游植物种类和荧光量子效率的影响更为显著.因此,蓝光超高亮LED将为浮游植物活体荧光测量提供廉价的替代光源,为利用该光源研发浮游植物浓度原位荧光检测仪提供了潜在的可能.为克服浮游植物种类、荧光量子效率以及DOM背景荧光对浮游植物活体荧光测量结果的影响,需要进一步研究上述因素的具体影响行为,发展相应方法进行校正.     

基于m序列调制技术的叶绿素荧光检测系统设计

针对藻类叶绿素荧光信号微弱难以准确检测的问题,提出了基于m序列调制技术的叶绿素荧光检测系统。分析了荧光检测电路的噪声特点,设计了基于T型电阻反馈网络的I/V转换电路和二级放大电路;根据m序列解调原理,设计了双极性转换电路、移相电路和基于AD630的荧光信号解调电路。将系统应用于蛋白核小球藻叶绿素荧光检测,结果表明,对于叶绿素浓度为10 µg/L的蛋白核小球藻,测量相对标准偏差为2.61%。在0~100 µg/L叶绿素浓度范围内,检测系统输出直流电压值与蛋白核小球藻叶绿素浓度之间的线性相关系数达到0.998。     

基于激发荧光的农药残留检测仪设计

针对残留农药快速实时检测的要求，设计了一型基于激发荧光光谱原理的检测仪，该仪器由激光器、滤光片分光系 统、光电倍增管等构成高性能光路系统，采用相关检测方法提取微弱荧光信号，并通过与标准仪器校准、最小二乘法等，得到了残留农药浓度工作曲线，最大测量误差不超过3.6％，测量结果表明:该检测仪通过构建高性能光路系统和高信噪比微弱信号提取电路，提高了仪器工作稳定性，测量误差满足仪器设计和使用要求。     

基于可调谐脉冲激发的血糖浓度光声无损检测研究

利用光声技术对血糖浓度无损检测进行了初探,搭建了一套可调谐脉冲激光器激发、聚焦超声探测的光声无损血糖检测系统,采用前向探测模式、前置预放大、GPIB-USB总线传输和Lab VIEW软件开发平台,实现了葡萄糖水溶液的光声信号实时采集。实验得到了质量浓度为0~300 mg/d L的葡萄糖水溶液的实时光声信号,并在1300~2300 nm近红外波段内对不同浓度的葡萄糖溶液进行波长间隔10 nm的连续扫描激发,得到不同浓度在不同激发波长下的光声峰峰值。利用差分和一阶导数谱方式得到葡萄糖特征吸收波长,对优选的多个特征波长利用最小二乘拟合算法建立了浓度和光声峰峰值数学校正模型,并对多个特征波长下建立的校正模型进行浓度反演对比,以预测均方根误差最小为标准,筛选出两个浓度预测结果相对较好的特征波长。     

多波长紫外荧光二氧化硫检测实验研究

本文在单波长二氧化硫紫外荧光检测理论上，研究了多波长二氧化紫外荧光检测理论。在理论上证明了一定农度范围内，多波长此外激发有利于提高检测灵敏度，且多波长激发的二氧化硫荧光强度与样品浓度也成线性关系，并在0－48000ppb范围内证明了这一点。     

双波长激光移频激发拉曼光谱测试系统设计

拉曼光谱检测常常受到荧光干扰,而移频激发拉曼差分光谱法(SERDS)是一种有效抑制拉曼光谱荧光背景的方法。基于该方法,采用两个波长相近、基于体布拉格光栅技术的固定波长激光器,设计了一套拉曼光谱测试系统。通过控制激光器的功率和温度,保证了输出波长的稳定性。采用高灵敏度的薄型背照式面阵CCD,设计了光谱数据采集光路和电路。同时,在软件上实现了差分光谱的三种重构算法,即简单积分算法、带数值插值的简单积分算法和多重约束解卷积算法。在实验中,利用文中系统对强荧光背景的某品牌香油进行了拉曼光谱测量,分别采用这三种算法处理差分光谱进行光谱重构,并对比了重构效果。实验结果表明,设计的系统能够有效抑制荧光对拉曼光谱检测的影响。     

硝化纤维紫外激发荧光光谱分析研究

为了研究硝化纤维的荧光光谱和定量方法,利用紫外激发荧光技术,首先对硝化纤维丙酮溶液进行了荧光分析,通过三维扫描得到了硝化纤维的紫外激发荧光光谱,确定了最大荧光相对强度时激发波长为355.0 nm、发射波长为354.5 nm;然后在发射波长354.5 nm条件下,测定了不同浓度的硝化纤维丙酮溶液荧光相对强度,对试验结果进行了线性回归,确定了硝化纤维的定量方法。     

导数荧光法研究异丙醇-水配合物的团簇性质

实验获得了异丙醇-水配合物的激发光谱和发射光谱,分析了其荧光发射机理,并用波长为220和232 nm的紫外光激发不同体积百分比的配合溶液得到了荧光光谱,在FFT低通滤波和平滑处理基础上运用导数荧光分析法对其进行优化,进而研究了异丙醇-水配合物的分子团簇性质。结果表明,配合物中异丙醇分子与水分子在H键作用下,以不同方式结合可以形成7种能发荧光的团簇分子,其发射荧光的中心波长分别为277、284、293、309、328、345和362 nm,并根据相对峰位强度得到了各团簇分子数量随溶液浓度变化的规律。     

用时间分辨荧光光谱研究乙酸-水溶液的聚合特性

对284nm激发光照射不同体积百分比乙酸一水溶液的峰值荧光强度时间衰变曲线进行了实验测量,并检测了不同紫外光激励下334nm荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数拟合方法进行了解卷积处理,测试了相应的荧光寿命。分析了乙酸-水溶液中线状二聚物（LD）缔合结构的变化规律,计算了混合物质中不同组分的浓度...     

Novel Portable Oil Ingredient Instrument with Optical Fiber Link

The operation principle of a novel portable oil ingredient instrument is introduced. Using the theory of fluorescence measurement, this instrument can carry out fast and consecutive in-situ detection of oil ingredient in sea water, confirming fast and correctly the situation of oil contamination such as the concentration and the area, etc. The lowest detectable concentration for the instrument is 1×10 -8 g/ml with the precision of less than 3 %. The results of experiment and practice show that this system has well water-sealed characteristic and repeatability.     

基于紫外荧光法的SO_2检测系统的研究

根据二氧化硫(SO_2)气体在紫外光照射下激发出一定波长荧光的机理,结合光纤传感技术,研制出一种大气SO_2浓度检测系统.整个系统由光学系统和电路系统两部分组成.光学系统采用了以脉冲氙灯作为激发光源的双光路检测方法,克服了光源不稳定带来的误差,使测量结果具有更高的精度.电路系统应用了微弱信号检测技术,使淹没在噪声信号中的微弱荧光信号得到有效的提取和放大.通过性能实验表明,在浓度范围为(0～1 500)×10~(-9)的SO_2,该系统有良好的线性和稳定性,且具有较高的测量精度和较强的抗干扰能力.     

电容传感器集油箱油位测量系统的设计

基于海上溢油回收的特殊环境,该文设计了一种基于AT89S51单片机的海上液位测量系统。该系统采用分段电容检测的原理,以实现油水双液位的检测。合理搭建了微小电容测量的硬件电路并对单片机控制进行了软件编程。实验证明,该系统可以准确无误地应用于海上油位的测量。     

荧光寿命的锁相检测技术研究

针对光纤荧光温度传感器中影响系统精用参考信号、用正弦信号来调制激励光源的锁相技术(PLD-AMSR)对荧光光纤温度传感器的荧光寿命进行检测,推导出测量荧光寿命的数学模型.该方法对激励光泄露有抑制作用,使测量精度有了显著提高.实验表明,该方法是有效的,达到了系统要求.     

基于射频法的原油含水率测量技术研究

原油含水率是石油开采过程中一项重要参数,实时并准确地测量原油含水率可以有效评估油井的生产状况及产能。研究基于射频法的原油含水率测量技术,设计了实时测量系统。系统主要包括:射频天线、主控与处理单元、激励信号产生模块、功率检波模块、存储及显示模块等。通过仿真优化及试验对射频天线进行了结构及参数设计,对测量系统的各个功能模块进行了安装与调试,通过室内试验设备对系统进行了大量的含水率测量试验,试验结果表明系统能够实现含水率的实时测量功能。系统测量精度较高,对不同含水率的混合液区具有很好的区分度。测量系统在技术上是可行的,为射频法原油含水率测量技术的应用研究提供了有价值的参考。     

锯齿波调制半波扫描技术对甲烷检测系统的性能改进

为了能够在复杂的环境下实现甲烷气体浓度的高精度和高稳定性检测,在基于光谱吸收原理的光纤甲烷检测系统的基础上,提出了利用锯齿波调制的半波扫描技术,较大程度改进了系统的性能指标。采用锯齿波调制光源的方式,同时对光信号进行波长调制和强度调制,实现对甲烷气体的洛伦兹吸收线型扫描。锯齿波调制的方式能够解决信号链路噪声、环境噪声等随机信号对光强造成的干扰,消除光源波长漂移对检测带来的影响,且实现了积分处理,进一步提高检测精度;但由于甲烷吸收光谱的对称性,采用通用的全波扫描方式,气体吸收光强后进行微分处理会出现正弦型曲线,无法准确确定吸收的光强所对应的数字量;而采用半波扫描方式,气体吸收光强后进行微分处理只出现凹型曲线,可以准确确定吸收的光强所对应的数字量。实验结果表明:采用锯齿波调制的半波扫描方式,可以准确测得甲烷气体浓度;测量范围为0%~10%,精度由100 ppm提升到10 ppm（1 ppm=10-6）,稳定性由0.3%提升到0.01%。该系统经过改进后在复杂环境下受温度影响小,精度高,稳定性好,抗干扰能力强。     

污水油分与悬浮物光学在线检测方法

油田生产过程中排出的超标污水既污染土壤环境又危及水生资源,必须对油田污水进行在线水质监测,实时反映污染物指标,减小对环境的威胁。基于近红外光的吸收透射和散射原理,设计了能同时检测出油田污水中油分和悬浮物含量两个参数的测算模型;选择合适波长,利用三波长法进行光电检测;搭建了插入式污水油分和悬浮物在线检测系统。实验结果表明:该测算模型准确、可靠,可同时检测出待测液中的水中油分和悬浮物的含量,相对于常规的水中油分红外光度检测法和水中悬浮物重量检测法,提出方法的检测误差小于6%,该方法对实际应用有较大参考的价值。     

微弱原子荧光光场测量系统的设计简

在原子光学、量子通信、生物医学、食品安全和激光测量研究等领域,常常需要对荧光信号进行测量.而这些荧光信号的强度往往十分微弱,一般的探测方法难以检测.因此,针对微弱原子荧光光场分布信息的探测需求,设计搭建了一套测量系统.选用硅光电倍增管作为测量系统的探测元件,设计了跨阻放大电路来实现微弱电流信号的放大,并利用MultiSim软件对电路进行仿真分析,最终完成了测量系统的搭建、实现了对微弱光场的测量.实验结果表明,该系统可以很好地满足微弱光场分布信息的测量需求.