97在线观看,日韩久久无码字幕,日韩欧美激情情,久久久精品免费

技術(shù)文章您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) >技術(shù)文章 >日本CHINO千野水分測(cè)厚儀的測(cè)量原理

日本CHINO千野水分測(cè)厚儀的測(cè)量原理

更新時(shí)間:2023-12-11   點(diǎn)擊次數(shù):394次

1. 光譜特性和吸收強(qiáng)度(比爾-朗伯定律)

特定波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)具有被分子(原子)吸收的特性。 該波長(zhǎng)吸收的波長(zhǎng)取決于構(gòu)成分子的原子及其鍵合狀態(tài)。
下圖是顯示紅外線(xiàn)在縱軸上的吸收(透射率)和橫軸上的波長(zhǎng)(μm)的光譜特性圖示例。



它們代表不同的特性,例如吸水特性、溶劑、薄膜和油。
此外,這種吸收特性會(huì)根據(jù)物質(zhì)的數(shù)量(厚度)而變強(qiáng)。
這用以下方程表示為 Lambert (Lumber)-Behr 定律。



衰減 ⊿I=-α?I?⊿t (α; 由吸收系數(shù)、物質(zhì)和波長(zhǎng)決定的常數(shù)) → dI=-α?I?dt 通過(guò)t(t=0~t)對(duì)兩邊進(jìn)行積分 紅外線(xiàn)強(qiáng)度 I=I0?e^(-α?t)





Chino的紅外線(xiàn)水分和測(cè)厚儀利用紅外線(xiàn)的特性來(lái)吸收物質(zhì)波長(zhǎng)(官能團(tuán)),測(cè)量物質(zhì)中每種成分的含量,吸收量根據(jù)含量(厚度)而變化。
光譜特征圖示例木材-啤酒定律

2. 傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

水分和測(cè)厚儀的內(nèi)部配置如下所示。



光源燈發(fā)出的光通過(guò)濾光片,僅選擇特定波長(zhǎng)并照射物質(zhì)。 照射的紅外線(xiàn)被測(cè)量目標(biāo)(官能團(tuán))的振動(dòng)吸收,衰減的反射光通過(guò)凹面鏡重新聚焦并入射到受光元件上。
此外,該濾光片隨電機(jī)旋轉(zhuǎn),間歇照射不同波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)(脈沖波),接收到的紅外線(xiàn)由探測(cè)器元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào),將每個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)數(shù)字化,并輸出吸光度信號(hào)。
水分儀和測(cè)厚儀的內(nèi)部配置

3. 吸光度計(jì)算

我們的水分和測(cè)厚儀的吸光度輸出主要如下。

(2)雙波長(zhǎng)比計(jì)算
吸光度

X = K2-λs/λr K1;兩個(gè)波長(zhǎng)的歸一化常數(shù) (≈1):吸收波長(zhǎng) λs 和比較波長(zhǎng) λr
r(低吸收的參考波長(zhǎng))

(3)三波長(zhǎng)比計(jì)算
使用
吸收波長(zhǎng)λs和λr1和λr2的比較波長(zhǎng) 吸光度
X = K1-λs/(α?λr1+(1-α)?λr2) K1; 歸一化常數(shù) (≈1), α; 波長(zhǎng)權(quán)重常數(shù) (0<α<1) <b12>

(3)多元回歸運(yùn)算
由于船上紅外線(xiàn)的每個(gè)波長(zhǎng)為λ1~λn,并且吸收特性呈指數(shù)級(jí),因此取每個(gè)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)的對(duì)數(shù),并通過(guò)以下公式計(jì)算

組件值:Y = a0 + a1 / Log (λ1) + a2 / Log (λ2) + ???an ? Log (λn)(
水分、厚度、溶劑等)

(2)中的雙波長(zhǎng)比計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)取吸收量與參考波長(zhǎng)的比值,減少作為干擾元素的干擾,例如外部光、測(cè)量距離、光路上的灰塵、表面條件的波動(dòng)和其他光強(qiáng)度的絕對(duì)值。
此外,(3)中的三波長(zhǎng)比計(jì)算是兩波長(zhǎng)的高級(jí)類(lèi)型,在樣品的表面條件、顏色和組分比例的差異方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)(我們稱(chēng)之為地球化差異)。
在這種基于比率計(jì)算的吸光度計(jì)算方法中,使用該吸光度進(jìn)一步創(chuàng)建校準(zhǔn)曲線(xiàn),以計(jì)算所需的組分值。
在(2)中的多元回歸運(yùn)算中,如果確定該方程的系數(shù),則可以直接輸出得到的分量值。 這種多元回歸操作是一種在所需分量不由單一波動(dòng)量(一個(gè)吸收波長(zhǎng))表示但受到多個(gè)元素(水分和厚度的吸收波長(zhǎng))影響(相互干擾)時(shí),通過(guò)合并每個(gè)元素(波長(zhǎng)數(shù)據(jù))來(lái)獲得的方法,通常用于處理多變量時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)處理。 為了找到這種多元回歸運(yùn)算的系數(shù),我們應(yīng)用測(cè)量值并以正態(tài)方程組的形式找到它們。
此外,當(dāng)同時(shí)測(cè)量多個(gè)組件時(shí),通過(guò)將這種多元回歸計(jì)算的系數(shù)應(yīng)用于每個(gè)組件,可以同時(shí)測(cè)量水分和厚度。

4. 校準(zhǔn)曲線(xiàn)

它是根據(jù) 3 中 (2) 和 (99) 中 <> 中獲得的 <>(水分、厚度、μm、溶劑%等)的變化而增加或減少的變量,而不是組件本身的量。
需要校準(zhǔn)曲線(xiàn)來(lái)確定獲得該吸光度值的組分?jǐn)?shù)量。
校準(zhǔn)曲線(xiàn)是在測(cè)量范圍內(nèi)預(yù)先搖晃待測(cè)樣品,用濕度和厚度傳感器測(cè)量,然后通過(guò)最小二乘法(一種獲得減少誤差的回歸方程的方法)獲得吸光度值(X值)和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)而得到的公式。

<校準(zhǔn)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)>


基本上為每種類(lèi)型創(chuàng)建校準(zhǔn)曲線(xiàn)。 該傳感器最多可存儲(chǔ) <> 條校準(zhǔn)曲線(xiàn),每次更改類(lèi)型時(shí)都會(huì)切換校準(zhǔn)曲線(xiàn)的通道。
校準(zhǔn)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)

附錄 1. 基于Lambert-Beer定律的校準(zhǔn)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)與吸光度值的關(guān)系

在上一節(jié)的標(biāo)定曲線(xiàn)數(shù)據(jù)中,通過(guò)2~3階多項(xiàng)式方程得到的波長(zhǎng)比計(jì)算1(3)得到的測(cè)量值Y與吸光度X值之間的關(guān)系。 另一方面,在朗伯特(木材)-比爾定律中,吸光度是通過(guò)對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)運(yùn)算獲得的(t = - (1/α) / Log(I) + β 當(dāng)用厚度 t 求解時(shí))。
下圖顯示了在厚度測(cè)量時(shí),以基于Lambert(Lumber)-Beer定律的理論公式獲得的吸光度與使用本公司使用的“雙波長(zhǎng)比計(jì)算"進(jìn)行二階或三階回歸計(jì)算之間的關(guān)系。



此模型示例中圖中的紅色箭頭表示理論方程的誤差。
然而,在現(xiàn)實(shí)中,每個(gè)品種(批次)的測(cè)量范圍在一定程度上是確定的,通過(guò)在該范圍內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)的回歸計(jì)算,可以將誤差降低到使用中沒(méi)有問(wèn)題的程度。
此外,對(duì)于多元回歸計(jì)算,取每個(gè)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)的對(duì)數(shù)(Logλn),并使用相同的計(jì)算方法作為理論公式,因此回歸計(jì)算精度進(jìn)一步提高。 
測(cè)厚儀波長(zhǎng)數(shù)據(jù)及吸光度模擬圖

附錄 2. 關(guān)于平滑操作

我們的水分儀和測(cè)厚儀主要用于在線(xiàn)測(cè)量,但由于許多干擾、外部光線(xiàn)、測(cè)量距離、光路上的灰塵、表面條件的波動(dòng)等,在線(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)可能會(huì)成為令人沮喪的因素。 因此,我們執(zhí)行以下算術(shù)處理,以消除這些干擾并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量。

關(guān)于平滑


聯(lián)