用于生物量浓度在线检测的光纤衰减全反射传感器

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1、第１８卷第８期光学精密工程Ｖｏｌ．１８Ｎｏ．８２０１０年８月ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇ．２０１０文章编号１００４９２４Ｘ（２０１０）０８１７０７０８用于生物量浓度在线检测的光纤衰减全反射传感器赵明富，钟年丙，罗彬彬，胡新宇，钟连超（重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆４０００５０）摘要：为了在生物膜滴滤塔降解有机废气过程中实现生物量浓度的测量，设计了光纤衰减全反射（ＡＴＲ）生物量浓度传感器，给出了传感器组成原理、结构参数、光路分析及其理论解释。根据光波进入光密介质（Ｓｉ晶体）与光疏介质（

2、生物菌液）的分界面时所产生的隐失波现象，以及生物菌液对隐失波的散射和吸收引起接收光能量变化的物理机理，建立了一种新的生物量浓度测量方法。实验选用可见光源，在２５℃恒温情况下对生物量浓度测量进行了实验研究。实验结果表明：测量结果的相对误差均值为２．２１７％，基本上满足生物量浓度在线测量要求。该传感器的设计原理和方法具有一定的普遍意义，可应用于制剂、制酒、生化等行业。关键词：生物量浓度；在线检测；光纤衰减全反射（ＡＴＲ）传感器中图分类号：ＴＮ２５３；ＴＰ２１２．３文献标识码：Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１０１８０８．１７０７犗

3、狆狋犻犮犪犾犳犻犫犲狉犪狋狋犲狀狌犪狋犲犱狋狅狋犪犾狉犲犳犾犲犮狋犻狅狀狊犲狀狊狅狉犳狅狉狅狀犾犻狀犲犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狅犳犫犻狅犿犪狊狊犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀ＺＨＡＯＭｉｎｇｆｕ，ＺＨＯＮＧＮｉａｎｂｉｎｇ，ＬＵＯＢｉｎｂｉｎ，ＨＵＸｉｎｙｕ，ＺＨＯＮＧＬｉａｎｃｈａｏ（犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犪狀犱犃狌狋狅犿犪狋犻狅狀，犆犺狅狀犵狇犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犆犺狅狀犵狇犻狀犵４０００５０，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｗｉｔｈｔｈｅａｉｍｔｏ

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8、０８０６０４，ＫＪ０９０６２０）１７０８光学精密工程第１８卷犓犲狔狑狅狉犱狊：ｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｏｎｌｉｎｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒＡｔｔｅｎｕａｔｅｄＴｏｔａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（