工业浆液浮游物含量在线分析

摘要

为了克服工业传统工业浆液浮游物含量检测技术的缺点，改变工业浆液浮游物含量检测的手工操作方式，本论文针对氧化铝工业生产浆料设计开发了一套浮游物含量在线监测系统。
　　 通过分析铝酸钠浆液性质，本文选择表面散射法设计传感装置并进行理论模拟。米散射模拟结果表明，当入射光波长与颗粒物粒径相当时，散射光强度角度分布均匀，在离光源垂直方向为最佳检测位置。通过蒙特卡罗方法模拟光子通过介质的表面散射过程，结果表明，当光线入射角50°，出射角为40°时，散射光强具有较好的线性关系，而且散射光强变化明显。根据模拟结果设计非接触传感装置，该装置能够在恶劣的浆液环境下使用。同时，设计出与传感器装置配套的样品室，最终完成整体结构设计和电路设计。为了实现远程监测功能，基于VISUALBASIC平台，开发出浮游物在线监控软件。
　　 通过性能检测实验表明，传感器具有较好的检测稳定性；浆液颜色对仪器检测结果相对于无色浆液相对偏差小于O,5％，几乎不受颜色干扰；与重量法检测结果对比显示，本系统检测结果与重量法相对偏差小于6％，可以满足工业检测需要。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1浮游物含量检测应用概况

1.2浮游物检测方法

1.2.1重量法介绍

1.2.2现代仪器检测技术

1.3浮游物含量检测方法选择

1.4光学法检测浮游物含量基本理论

1.4.1光在溶液中的散射与吸收

1.4.2散射光强度

1.4.3米散射理论

1.5国内外研究现状

1.5.1国外研究现状

1.5.2国内研究现状

1.6课题研究背景、意义和内容

1.7本章小结

第二章氧化铝生产浆液性能研究

2.1氧化铝生产工艺简介

2.2氧化铝生产浆液性质分析

2.2.1铝酸钠溶液稳定性及其影响因素

2.2.2铝酸钠浆液中浮游物分析

2.2.3铝酸钠溶液性质

2.3本章小结

第三章光学法浮游物含量测量计算模拟与实验研究

3.1米散射算法模拟

3.2表面散射计算和模拟

3.2.1单散射与复散射

3.2.2表面散射原理

3.2.3表面散射计算

3.2.4表面散射模拟

3.3光学法测浮游物含量实验研究

3.4本章小结

第四章浮游物含量在线检测系统硬件设计

4.1浮游物含量在线检测系统设计原理

4.2系统机械结构设计

4.2.1检测装置

4.2.2清洗装置和校准装置

4.2.3系统整体机械结构设计

4.3浮游物在线检测系统电路设计

4.3.1光源和光电探测器

4.3.2电路设计

4.4本章小结

第五章浮游物含量在线检测系统软件设计

5.1单片机程序设计

5.1.1键盘扫描程序

5.1.2 A/D转换程序

5.1.3显示程序

5.1.4数据传送程序

5.1.5单片机EEPROM读写程序

5.1.6控制程序

5.1.7主程序

5.2计算机监控软件设计

5.2.1浮游物含量在线监测系统软件设计要求

5.2.2系统软件设计

5.3本章小结

第六章系统调试及性能检测

6.1系统校准

6.1.1仪器参数校准

6.1.2溶液参数校准

6.2传感器稳定性实验

6.3浆液颜色对检测结果的影响

6.4与重量法检测结果对比

6.5本章小结

第七章总结和展望

致谢

参考资料

研究成果