第22卷第1期 2014年1月
文章编号
1004924X(2014)01-0018-06
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
溶液浓度变化实时检测系统的设计
袁博字1.2，李威1*，罗成名！
（1.中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221116：
（2.江苏师范大学物理与电子工程学院，江苏徐州221116）
Vol. 22No.1
Jan,2014
摘要：设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统，用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化，用CCD现场记录干涉条纹，最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示，该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测；在多溶质条件下，通过分析主要溶质浓度的变化，能定量估算主要溶质的浓度变化，以铁在浓度为0.5mol/1 的H,S0)。溶液中、扫描速度为2mV·s-1的动电位极化实验为例测得阳极活化区的电位为一0.428V时，电极/溶液界面处FeSO，的浓度峰值为(9.2士0.2)×10-3mol/L。实验结果表明，该系统精度较高，稳定性好，能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。
关键词：数字信号处理器，视频处理；马赫-管德尔干涉仪；浓度检测：折新率测量
中图分类号：0436.1;0661
文献标识码：A
doi:10.3788/OPE.20142201.0018
Design of real-time measurement system for solution concentration changes
YUAN Bo-yu-2, LI Wei'-, LUO Cheng-ming
(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,China University of Mining and
Technology,Xuzhou 221116,Chind;
2.School of Physics and Electronic Engineering,Jiangsu Normal University,
Xuzhou221116,China)
#Correspondingauthor，E-mail:liweicumt163.com
Abstract: A concentration measuring system based on DSP video processing was established to moni-toring dynamically two-dimensional concentration changes for solution. The refractive index changes of the solution were detected by a Mach-Zehnder interferometer, and the interferometric fringes were recorded by a CCD on site. Finally, a DSP was used to process the video images of interferometric fringes to obtain the solution concentration changes, Furthermore, both the hardware platform and the video-processing algorithm of the system were deseribed in detail. The experimental test indicates that the system can provide quantitative measurement for a single-component solution and a multiple component solution with one main component change. An experiment on potentiodynamic polarization
收稿日期：2013-04-28；修订日期：2013-06-24，
基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目（No.2013AA06.A411)；中央高校基本科研业务费专项资金资助
项目（No,2012LWA06)；江苏省高校自然科学基金面上项目（No.11KJB510025）；江苏省研究生培养创新 T.程资助项目（No,CXZZ12-0925)；江苏省高校优势学科建设T.程资助项目