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1、光纤! “传感器的设计范世福陈莉肖松山李彦芳#天津大学生物医学工程与科学仪器系$天津% ? 9 A B = 9 C 7 D E 8 7 ; 8 E传感系统的设计最早出现.最典型的光纤! “传感器是比色分析技术与光纤技术的直接结合% 5 月, 9 1 !探头结构如图?所示#苯酚红与聚丙烯酰胺微球通过乳化作用共价键合到一起!同时在其聚合物中加入了聚苯乙烯微球!用以增强光在聚合物中的散射!提高光信号强度#将苯酚红染料微球在水中浸泡 “小时!没有发现掉色现象A随后将其加热至沸腾3分钟!聚合物染料没有被溶化或凝结成块状!仍呈微粒状!且未见掉色现象#半透膜采用自制的二醋酸纤维素膜!厚度0 ) + 左右!透
2、水性好!响应速度快A但膜的脆性大!易破#因此!在膜的选择及制作上有待进一步探索#+螺纹配合“ B型圈?固态苯酚红染料3黑色8 9:外套管=光纤末端C半透膜图?封入式光纤D E 2 E的苯酚红溶液!使用时用水稀释至适当浓度#采用高性能均相强碱性阴离子交换膜7华东理工大学制作;作固定苯酚红的载体#在使用之前!先将膜放在去离子蒸馏水中浸饱“ 3小时以上!使其达到必要的溶胀平衡#将浸泡好的阴离子交换膜剪成“ F G“ F 的方块!放入苯酚红溶液中!晃动烧杯!交换一定时间后取出!用清水冲洗干净!即可用于 6 75? /6 7 ? # A式中2 /6 7 ? + 6 75?分别为固定化染料的共轭酸式+共轭
3、碱式浓度“对一特定的传感器2固定化染料的总浓度B6 7为常数2即C6 7; /6 7 ? 3 6 75? % A 将式 % A代入 # A 2可导出 6 75? ;9: C6 7 9: 3 6 75? ;# G5. 9:C6 7 # G5. 9:3# G5. /;C6 7 # 3# G5 . /5. 9: A ) A苯酚红的共轭碱式光密度较共轭酸式高2即当. /值发生变化时2共轭碱式具有更高的光灵敏度“因此2选择只被染料共轭碱式吸收的波长为( ) ( 7 H的光作检测光“在图所示的探头结构中2来自入射光纤的光被聚合物中的染料吸收2聚合物微球将被染料吸收的光散射2由出射光纤接收“根据朗伯I比尔定
4、律2有D EJG # J#; K L#C# * A式中2 JG #为没有染料存在时的光强MJ#为被染料指示剂吸收后的光强MK为染料共轭碱式的摩尔吸光系数ML#为光线穿过试剂层的有效光程M=)#=光学仪器第% %卷!“为吸光物质的浓度#在此即为染料共轭碱式的摩尔浓度$在图%所示的探头结构中#入射光透过试剂层5 前面已说明#我们设计的光纤5 6传感器是以波长分别为4 ? ? 9 的红光A ? 4 ? 9 的绿光作参比光和信号光#两束光进入探头后#只有绿光被染料试剂层吸收#检测红光与绿光的输出光强之比#即+, B C D +* B C C 9而) *+, B C D +* B C C 9.) * 5
5、 : 8 ? - /1 # . 8 # $ # / 1 ? -A 1 /# B C 0 8 1 6 1 E2 = 6 F B - 2 ! ) G H I ! J K L M N OH M P QH M G K : / = 2 - 0 1R = 6 7 8 2 8 4 - - 2 . # / 1 - 0 08 2A 8 ? - / 1 # . 8 # $0 - 2 0 8 2 3 , + S ! ) G G I ! ) T M H O ) H P Q) G I T ,4 U/ = D 0 ! E ,V= 7 - .= . ! , 1 / . = ? 6 -7 1 D ? 6 - W ? - =
6、X! A 8 ? - / W 1 # . 8 W ? = 0 - 7# B 1 . 1 X- . / 8 1 X# = / = . 1 / E2 = 6 F B - X ! ) G H H ! M IL ) P N O ) T H Y Q) T G I P UZ95 / = . . = 2 ! 1 D = ; 8 ; ! 4U3 - 6 6 8 # $0 - 2 0 1 / D 0 8 2 ) G H Y ! Y G H O K T I J张志琪!章竹君基于染料吸收光谱的光导纤维# $传感器化学学报aaaaaaaaaaaabbbb! ) G H Y ! P J O K T G QK P T 消
7、息仪器仪表行业c十五d规划 讨论稿审查会在沪召开仪器仪表行业c十五d规划讨论稿审查会! )月K I QK K日在沪召开!有T T个单位的P I多位代表参加了会议%国家机械工业局规划发展司的黄鹂处长和行业管理司的叶定达处长e陈铁军处长!以及上海仪电控股集团公司的周永清副总裁等参加了会议并讲了话“参加会议的还有编制各分行c十五d规划的各归口研究所e行业协会和部分重点企业的专家和科研人员%两个主办单位上海工业自动化仪表研究所和秦皇岛视听机械研究所分别介绍了c十五d规划讨论稿的汇总情况“会议代表还就加入VZ f后对行业的影响和对策进行了讨论分析%L摘自g中国机电日报h Ni)Ki第K期范世福等O光纤# $传感器的设计
