收藏本站
收藏 | 论文排版

基于拉曼光谱的亚硝酸盐监测系统的设计与研究

孙海盟  
【摘要】:亚硝酸盐是一种剧毒物质,同时也可以作为食品添加剂使用,过度摄入亚硝酸盐将会引起中毒,后果严重。在摄入过量的亚硝酸盐后,血液中的亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,使其携氧的能力减弱进而引起组织缺氧,造成机体损坏。亚硝酸盐除了会对人体产生危害,还会导致水生物中毒,严重影响水产养殖的经济效益。因此,研究一种快速、实时在线的亚硝酸盐检测系统对于食品安全和水产养殖业均具有极为重要的意义。本系统的硬件部分主要包括光学系统和电子学系统。其中光学系统是基于共振拉曼技术设计的,同时联合液芯光纤技术可以大大提升拉曼光谱的强度。重点从光源的选取、液芯光纤的制备、滤光片的选取、分光单色器的选取以及检测器的选取五个方面对光学系统进行了设计,通过测试分析确定各模块符合本论文设计要求。经过光路调理,实现光信号到电信号的转变。信号转变过程中,CCD的驱动脉冲是由STM32产生并控制的,在CCD输出端和STM32输入端之间加入信号调理电路进行信号整定,将电流转换放大成合适的电压值,然后滤波,使其电压幅度在STM32内部ADC输入电压允许范围内。STM32与上位机的通信使用RS232进行串行通信,STM32将转换后的数字值一方面传入上位机显示用,另一方面存入SD卡中备份。本系统的软件部分实现的功能有CCD驱动、ADC驱动、存储、通讯和LabVIEW图形显示。CCD驱动程序使STM32芯片提供一定占空比的时钟脉冲信号,让CCD每个像元里产生的信号电荷转移出去转变为最终对应光强的电信号。ADC驱动程序采集信号调理模块处理过的被激发的拉曼散射光强度信息。存储程序实现检测系统数据以及时间信息的保存,方便用户以后对历史数据进行查询和处理。通讯程序是与上位机进行通讯的代码,采用标准RS232协议。基于LabVIEW设计光谱仪应用程序,显示采集到的光谱图像以及亚硝酸盐浓度曲线,同时也可以控制光谱仪参数及光谱数据的存储。实验结果表明,该系统可以实现对水溶液中亚硝酸根离子浓度的监测功能。系统成功完成了对光谱数据的采集、处理及显示,可以适用于多种水样中的亚硝酸盐检测,重现性较好,准确性较高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周义新;凌德洪;;高聚物的拉曼光谱(Ⅰ)[J];应用激光;1985年04期
2 吴俊富;郭茂田;罗荣辉;许永建;李明玉;;恶性肿瘤的激光拉曼光谱研究[J];激光杂志;2007年06期
3 陈荣;李永增;冯尚源;黄祖芳;谢树森;;人体组织拉曼光谱研究进展[J];激光与光电子学进展;2008年01期
4 冯春霞;罗荣辉;郭茂田;焦岳超;;肿瘤拉曼光谱检测的影响因素分析[J];激光杂志;2008年03期
5 ;离子注入硅的拉曼光谱[J];北京师范大学学报(自然科学版);1977年02期
6 唐文冠;田荫棠;万华明;;拉曼光谱在离子注入科学中的应用[J];江西师范大学学报(自然科学版);1991年04期
7 ;中美科学家发明增强拉曼光谱检测新技术——将在材料科学和生命科学中得到运用[J];红外;2010年06期
8 王京港;程明霄;林锦国;阎宇;;基于小波变换的拉曼光谱仿真分析[J];计算机仿真;2010年08期
9 向东;王青玲;程永进;吴益平;;用于纳米劈裂技术的新型芯片及增强拉曼光谱实验[J];光电子.激光;2012年01期
10 杨景鹏,蔡瑞玲;1,1’—二乙基—2,2’—酞菁氯化物共振—增强拉曼光谱强度的研究[J];量子电子学;1986年04期
11 顾仁敖;Z.S.Abuasi;R.L.Birke;;维他命B_(12a)、B_(12r)和B_(12s)在银电极上的表面共振拉曼光谱[J];应用激光;1984年06期
12 陈柳;张国平;周伟;;遗传算法用于多组分拉曼光谱定量分析的研究[J];光学与光电技术;2008年03期
13 陈芳;陆维敏;胡恩萍;;拉曼光谱在企业产品质量监控过程中的应用[J];实验技术与管理;2013年05期
14 李永增;谢树森;陈荣;;人体组织拉曼光谱检测与技术进展[J];中国激光医学杂志;2011年03期
15 邹英华,阎宏,王晶晶,钱卫,邓宇俊;薄膜的近场超快和拉曼光谱[J];量子电子学报;1999年06期
16 孙美娟;蒋玉凌;来爱华;陶站华;刘军贤;;激光镊子拉曼光谱技术分析圆红冬孢酵母生成油脂和类胡萝卜素[J];激光与光电子学进展;2013年03期
17 谭艳;唐元洪;裴立宅;陈扬文;;硅纳米线拉曼光谱的研究[J];光谱学与光谱分析;2007年04期
18 付莉;刘婉华;李立祥;张建民;唐伟跃;;肺癌组织拉曼光谱的统计分析[J];应用激光;2007年06期
19 周义新;凌德洪;;高聚物的拉曼光谱(Ⅱ)[J];应用激光;1985年05期
20 王继扬;李丽霞;管庆才;魏景谦;刘耀岗;;四方相KTN晶体的拉曼光谱[J];应用激光;1993年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪安;任斌;田中群;;线聚焦模式提高拉曼光谱的检测灵敏度[A];中国化学会第27届学术年会第18分会场摘要集[C];2010年
2 张鹏翔;;新科学和新拉曼光谱[A];第十四届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2007年
3 王红球;张丽;王璐;程广卫;叶光林;张士新;朱鹏;易裕民;;拉曼光谱在安检领域中的应用[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
4 凌宗成;;行星表面物质研究中的拉曼光谱应用[A];第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C];2013年
5 胡继明;沈爱国;谢微;;拉曼光谱在生物医学分析中的应用[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
6 任斌;刘郑;王翔;庄目德;曾智聪;王喜;田中群;;针尖增强拉曼光谱方法建立及其在纳米间隔体系研究中的应用[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
7 李开开;曾光;寿晶晶;张韫宏;;聚焦深度对共聚焦拉曼光谱影响的研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
8 庞然;吴德印;田中群;;水合离子簇的氢键作用和振动拉曼光谱[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
9 谢黎明;凌曦;方源;张锦;刘忠范;;石墨烯作为共振拉曼光谱测量中的荧光抑制基底[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
10 刘钰;徐抒平;唐彬;王烨;周吉;郑先亮;徐蔚青;;表面等离子体共振增强拉曼光谱的研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董学锋;拉曼光谱传递与定量分析技术研究及其工业应用[D];浙江大学;2013年
2 赵秀明;几个影响表面增强拉曼散射的因素的理论研究[D];大连理工大学;2015年
3 李非;钾盐水溶液结构研究[D];河北工业大学;2015年
4 贾丽华;共振拉曼光谱方法探测水溶液中生物分子的研究[D];吉林大学;2011年
5 董鹍;纳米银增强基底制备及分子的拉曼光谱解析[D];昆明理工大学;2011年
6 李津蓉;拉曼光谱的数学解析及其在定量分析中的应用[D];浙江大学;2013年
7 胡成旭;乳腺疾病的拉曼光谱检测及研究[D];吉林大学;2013年
8 姜承志;拉曼光谱数据处理与定性分析技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
9 刘峰名;硅的表面刻蚀、光学性能以及硅钴材料制备的激光拉曼光谱研究[D];厦门大学;2001年
10 马艳梅;典型矿物的超高温高压研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董鹍;拉曼光谱数据库[D];昆明理工大学;2008年
2 杨秋宝;基于拉曼光谱的易燃易爆品检测技术的研究[D];沈阳理工大学;2012年
3 张瑞琦;琥珀的宝石学特征和谱学特征研究[D];中国地质大学(北京);2015年
4 李俊平;拉曼光谱在三种镇痛类药物研究上的应用[D];西南大学;2015年
5 王亚平;冲击压缩下液态硝基甲烷的拉曼光谱研究[D];西南交通大学;2015年
6 陈辉;拉曼光谱仪器标准化的算法研究及其在药品快检中的应用[D];福建中医药大学;2015年
7 徐瑛;拉曼光谱在淀粉结构分析中的应用研究[D];郑州轻工业学院;2015年
8 魏有超;有机薄膜中纳秒激光冲击波的时间分辨拉曼光谱实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 郭利斌;基于支持向量机算法的癌症组织拉曼光谱数据分析[D];福建师范大学;2015年
10 陈茂文;急性心肌梗塞患者血液与唾液拉曼光谱研究[D];福建师范大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 张建琛;中美科学家发明增强拉曼光谱检测新技术[N];科技日报;2010年
2 黄爱群;荷兰发明智能手术探针[N];中国医药报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978