一种红宝石荧光光纤温度传感器的研究

介绍一种基于具有稳定的物理和化学性能、价格便宜的红宝石晶体荧光光谱温度特性的光纤温度传感器的原理及系统设计方法。研究结果表明,该光纤传感器具有性能稳定、成本低的特点,特别适合于对大型机电设备内部温度以及各种加热炉、感应炉的温度测量。     

光纤气压传感器特性分析

用双膜盒作气压的敏感元件,将光纤微位移传感器用于检测膜盒随压力变化引起的形变,避免了其他检测膜盒形变方法的缺点,使气压传感器的性能得到改善和优化;为了提高检测灵敏度、降低检测限,使用了双通道光纤传感器,构造了一个气压测量装置,并以标准空气压力计对这种光纤气压传感器的输出变化随气压变化的关系进行了标定,结果表明测量范围可以达到900-1200hpa,分辨率为0.2hpa,精度为±0.1hPa。改变光纤探头到膜盒反射面的初始间隔,实现气压测量区间位置的变化。进一步优化光纤探头的结构参数,可以拓宽大气压力的测量范围。     

PVC Membrane Sensor for Potentiometric Determination of Atropine in Some Pharmaceutical Formulations

Abstract

The construction and general performance of a novel potentiometric membrane sensor for determination of atropine has been developed. It is based on the formation of the ion association complex of the atropinium cation with phosphotungstate counter anion as electroactive material dispersed in a PVC matrix, β‐Cyclodextrin and o‐nitrophenyl octyl ether serve as a plasticizer. The sensor shows a fast, stable, near Nernstian response for 1×10^?2 M to 1×10^?6 M atropine at 25°C over the pH range of 3–8 with a cationic slope of 51±0.5 mV/decade. The lower detection limit is 8×10^?7 M and the response time is 20–45 sec. Selectivity coefficients of atropine, relative to a number of interfering substances, were investigated. There are negligible interferences caused by most of the studied cations, anions, and pharmaceutical excipients. The direct determination of atropine shows an average recovery of 98.6% and a mean relative standard deviation (RSD) of 1.6% at 100 µg/mL. The results obtained by determination of atropine in some formulations (atropine injection and eye drops) are favorably comparable with those obtained by the British Pharmacopoeia method. The developed membrane electrode has been used as end point indicator electrode for some potentiometric titrations.     

PVC Membrane Sensor for Potentiometric Determination of Fluoxetine in Some Pharmaceutical Formulations

Abstract

The construction and general performance of a novel potentiometric membrane sensor for determination of fluoxetine has been developed. It is based on the formation of the ion association complex of fluoxetine with picrolonic acid as electroactive material, dispersed in a PVC matrix and o‐nitrophenyl octyl ether as a plasticizer. The sensor shows a fast, stable, and near Nernstian response for 1×10^?2 M to 8×10^?6 M fluoxetine at 25°C over the pH range of 1–5 with a cationic slope of 51±0.5 mV/decade. The lower detection limit is 6×10^?6 M and the response time 20–35 sec. Selectivity coefficients for fluoxetine, related to number of interfering substances, were investigated. There are negligible interferences from the studied cations, anions, and pharmaceutical excipients. The determination of fluoxetine in aqueous solution shows an average recovery of 98.6% and a mean relative standard deviation (RSD) of 1.5% at 100 µg/mL. The direct determination of fluoxetine in some formulations gave results that compare favorably with those obtained by a spectrophotometric method. The developed membrane electrode has been used as an end point indicator electrode, e.g., potentiometric titration of fluoxetine with sodium tetraphenylborate as a titrant has been monitored.     

荧光光纤温度传感器在非接触测温方面的应用

强度调制型荧光光纤温度传感器具有其它光纤温度传感器所不具有的优点。本文对原有的传感器的传感部分作了改进,使之能用于非接触性温度的测量。     

基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测研究

介绍一种基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测系统，给出了一系列试验结果；讨论了在线检测仪的设计要点以及在线检测存在的问题，如光纤探头的结构、传感器的装夹与定位、仪器的元器件选择、仪器的标定、切削液和测量距离变化的影响等，提出了解决或改进的办法。研究结果表明，该检测系统具有结构简单、工作效率高、抗干扰能力强等特点，适用于静态条件下的快速检测和动态条件下的实时监测，有利于提高机械加工质量和生产效率。     

混沌野草扩展Kalman滤波器辨识六维力传感器下E膜模型参数

为解决动载环境下噪声污染导致六维力传感器测量精度急剧下降,以及扩展卡尔曼滤波器难以获得最优系统干扰矩阵的问题,提出了一种基于混沌野草算法优化的扩展卡尔曼滤波（CIWO-EKF）算法。根据挠度与应变之间的关系,构建了六维力传感器下E膜非线性模型。基于野草繁殖算法,以前6阶主振型信息构成的系统干扰阵为均值进行高斯采样,产生初始化的可行解。将混沌搜索技术与野草算法相融合,利用野草算法进行全局搜索,通过混沌序列对群体中适应度高于平均值的个体执行给定步数的局部搜索,指导种群向最优解方向逼近,避免搜索过程陷入局部最优。采用改进的野草算法对扩展Kalman滤波中的系统干扰矩阵进行优化处理。仿真实例表明,改进扩展卡尔曼滤波器在提高六维力传感器测量精度的同时,可以保持较好的稳定性和鲁棒性。     

光谱吸收型光纤多气体传感系统

基于气体的近红外吸收机理，研究了一种可以检测多种气体的全光纤传感方法，采用光纤光栅波分复用技术．通过光纤光栅和压电陶瓷（PZT）对宽带光源LED进行波长调制，获得与相应气体吸收峰相对应的窄带反射出射光，检测二次谐波，实现对多种气体的较高灵敏度测量。利用二次谐波与光纤光栅透射光强的比值来消除光路干扰。建立了谐波检测的数学模型，进行了光纤C2H2和CO气体测量系统的实验研究。     

基于自聚焦透镜的吸收型光纤气体传感器气室设计

基于气体分子红外吸收光谱的原理,设计了基于自聚焦透镜的透射式气室结构。利用自聚焦透镜作为光纤准直透镜和聚焦透镜,应用于透射型气室,并提出了在透射式气室中将多对自聚焦透镜组串联用以增加吸收光程的方法,用该方法可以明显提高气室的检测灵敏度。基于自聚焦透镜的透射式气室成功地应用于基于谐波检测技术的吸收型光纤气体传感器系统中,获得较好的检测效果。     

嵌入式光纤位移传感器信号处理电路的设计

文中介绍了嵌入式光强调制型光纤位移传感器的工作原理，并针对以往信号处理电路的缺点加以改进，设计出一种新的信号处理电路，重点描述了硬件实现方法及其软件开发。其硬件主要由信号调理电路、有效值转换器AD536A和高性能单片机ADuC812组成；软件部分的主要功能是完成两路信号相除、线性化处理和补偿等工作。传感器具有结构简单、线性度好、灵敏度高等优点。     

基于荧光猝灭的锥尖型光纤氧传感探头

利用动态化学腐蚀法制备锥尖型光纤端面,以提拉法镀溶胶凝胶敏感膜,组装了基于荧光猝灭的直径仅1.5 mm的光纤氧传感探头。探头锥面的长径比可通过调控腐蚀参数(温度、腐蚀液面下降速度)调控。构建相移测量系统,优化参数后进行0~21%范围内的氧含量测定,工作曲线呈现良好的线性特征(R2=0.999 6),偏差小于测量值的5%。     

基于ZigBee的无线传感器网络监控系统的建立

在TI公司CC2530芯片和ZigBee协议栈基础上,建立了一个简单的无线传感器网络监控系统。讨论了建立ZigBee网络的组成节点及程序中节点逻辑类型的配置,以及无线传感器监控系统实现的功能。     

一种基于强度补偿的自由式光纤束差压传感器

对一种基于强度补偿的自由式光纤束差压传感器进行设计与研究。传感器探头部分采用同结构、双探头的设计,传感器探头采用机械式封装;对传感器的光纤部分进行了强度补偿设计与分析,并利用调制函数M,理论分析了补偿后的输出值R;在对两传感探头施加相等的压力p=20kPa情况下,改变光源的输出功率,测出光电探测器的输出电压值,并在两探头存在不同的压差Δp时,测出其输出值R。实验结果表明：通过强度补偿后,输出值R≈1,同时在不同的压差作用下,输出值R与压差Δp在一段区域内有较好的线性关系。研究结果表明：传感器的强度补偿效果明显,可实现压力差值的检测。     

基于传感器网络的瓦斯传感器故障诊断

根据矿井巷道的地理特征,构建了一种用于辅助瓦斯监测的链状无线传感器网络,在分析煤矿瓦斯传感器的故障模式的基础上,提出了基于链状无线传感器网络的瓦斯传感器故障诊断技术,给出了基于该诊断技术的具体算法。在此基础上,利用Monte-Carlo模拟,研究了不同参数(瓦斯分布方差、阈值和采样频率)对算法性能的影响。仿真结果表明,在适当的阈值选择条件下,故障诊断系统的性能与瓦斯分布的方差成反比,与采样频率成正比。     

基于微纳光纤Sagnac环结构的光学电流传感器的响应特性研究

磁流体具有固体物质磁性及液体流动性的特性,且无本征矫顽力,无剩磁,磁场响应速度快,灵敏度高,将微纳光纤Sagnac环特殊的光传输性能与磁流体独特的磁光特性相结合,提出了一种基于磁流体包覆微纳光纤Sagnac环的全光纤电流传感器.理论推导了传感器的电流传感机理,设计了传感器的封装方法,并对传感器的温度特性和传感特性进行了...     

光纤温度传感器在热加工生产中的应用

介绍蓝宝石光纤高温传感器的基本原理和光信号的处理原理，分析其在热加工过程中的测试方法。     

基于FPGA光栅数据采集卡的设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列器件EPF10K10的光栅数据采集卡。重点讲述了该数据采集卡的总体设计与实现,详细讨论了四倍频细分辨向电路、比较发讯电路及译码电路的设计原理与实现方案,同时给出了电路的仿真波形。通过测试及实际使用证明,该光栅数据采集卡稳定性好,抗干扰能力强,能广泛应用于多种测量仪器上。     

基于DV-Hop的无线传感器网络定位算法

针对无线传感器网络中DV-Hop定位算法其定位精度和覆盖率的不足,提出了一种按节点优先级进行定位并升级为新锚节点的改进算法。该算法是从第二轮次开始增加一次新锚节点广播,由各未知节点根据自身所收到的新旧锚节点广播的多少来确定其优先级,选择该轮次中优先级最高的节点按DV-Hop算法实现定位并升级为新锚节点,并在定位过程中利用加权最小二乘法降低了累计误差。选用Matlab进行相关仿真,结果表明改进算法在一定程度上提高了定位精度和覆盖率。     

基于光纤传感的内螺纹参数非接触测量

针对传统内螺纹参数接触测量方法的不足,提出采用光纤位移传感的方法实现内螺纹参数的非接触测量。介绍了反射式强度调制型光纤位移传感器的工作原理,讨论了基于光纤传感的内螺纹参数非接触测量方法的检测原理;对光纤传感探头的设计进行了理论分析,并通过实验验证了光纤探头采用双层接收光纤结构的合理性。     

分段刻纹镀膜光纤温度传感器的灵敏度研究

本文介绍一种分段刻纹镀膜光纤温度传感器,它是用光刻法及化学腐蚀的方法在光纤包层上直接形成的。由于它不需要外部敏感元件,因此具有体积小、结构简单、稳定性好、灵敏度高和抗干扰能力强等优点,适合于温度的高速度和安全的远距离测量。这种光纤温度传感器的灵敏度由刻纹数、刻纹深度和镀层等决定。