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利用近红外吸收光谱特性实现酒精浓度的非接触式测量系统的设计
被引量：
3
1
作者
王添
吴卫
张紫芸馨
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期166-172,共7页
酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不...
酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不同浓度的酒精溶液进行非接触式连续测量。对于酒精来说,在1300~1350 nm的光谱段浓度定性反应非常明显,使用处于该波段的红外LED发光二极管,加上光电二极管、模数转换芯片、单片机和LCD屏幕组成该系统。通过使用该系统对不同浓度的酒精进行测量,利用最小二乘法找到酒精浓度和电压信号之间的函数关系式。这样就能通过测量电压值来反推出酒精浓度值。实验表明,在该红外波段下,采集到的电压值和酒精浓度之间有良好的二次函数关系,拟合优度达到了0.99946。测量结果显示,测量值和标准值之间的相关系数R为0.999911,平均绝对误差为0.64。与传统酒精计的0.5相差不大,重复测量和连续测量的方差分别为0.0044和0.0056,证明了该装置的稳定性和可靠性符合预期。而且通过优化电路和程序,选择更为精确的酒精计作为标准,可以使误差更小。该方案相比传统测量方法结构简单,速度更快,还可以进行连续测量。在现实生活中,制酒业、医疗行业和工业生产等行业都对于测量酒精浓度有着很高的需求。该装置可以在不损坏产品的情况下进行酒精浓度测量,它的连续检测能力对某些行业的批量生产有着很大的帮助。通过改良,可以实现自动化检测。除了企业生产,也可用于制造日常使用的便携式酒精浓度测量仪。
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关键词
酒精浓度测量
近红外吸收光谱特性
非接触测量
光电二极管
红外
LED光源
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职称材料
基于近红外技术的非接触式酒精度检测系统
被引量：
1
2
作者
曹志群
项高鹏
+1 位作者
胡临天
廖梓宏
《激光与红外》
北大核心
2025年第3期408-413,共6页
酒精浓度的非接触式测量具有便捷快速,实时跟踪等特点,在酒业生产等领域具有重要的研究意义。本文基于酒精溶液近红外吸收光谱特性,使用1300 nm波长的激光二极管和光电探测器开发了此套以STM32单片机为内核的酒精度快速检测系统。铟镓...
酒精浓度的非接触式测量具有便捷快速,实时跟踪等特点,在酒业生产等领域具有重要的研究意义。本文基于酒精溶液近红外吸收光谱特性,使用1300 nm波长的激光二极管和光电探测器开发了此套以STM32单片机为内核的酒精度快速检测系统。铟镓砷二极管探测器与配套硬件捕捉与转换光电信号,以检测电压差值反映酒精溶液的红外吸收,与酒精度多项式拟合建立检测模型,经温度修正后存入主控系统实现酒精浓度预测。实验表明,检测系统对样本组的拟合优度为0.9996,对验证组检测的平均标准偏差为0.158,远低于传统酒精计的0.5。结果表明,该检测系统相比于市场上现有红外检测系统具有检测精度高、稳定性强、连续检测的特点,可在不破坏酒精样液的前提下实现对浓度的快速检测,满足市场上的工业标准与需求,对制酒业等相关行业具有重要应用价值。
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关键词
光学
非接触式测量
近红外吸收光谱特性
近红外
检测技术
温度修正
酒精度检测
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职称材料
题名
利用近红外吸收光谱特性实现酒精浓度的非接触式测量系统的设计
被引量：
3
1
作者
王添
吴卫
张紫芸馨
机构
贵州师范学院物理与电子科学学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期166-172,共7页
基金
中央引导地方科技发展专项资金项目(黔科中引地[2019]4012号)。
文摘
酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不同浓度的酒精溶液进行非接触式连续测量。对于酒精来说,在1300~1350 nm的光谱段浓度定性反应非常明显,使用处于该波段的红外LED发光二极管,加上光电二极管、模数转换芯片、单片机和LCD屏幕组成该系统。通过使用该系统对不同浓度的酒精进行测量,利用最小二乘法找到酒精浓度和电压信号之间的函数关系式。这样就能通过测量电压值来反推出酒精浓度值。实验表明,在该红外波段下,采集到的电压值和酒精浓度之间有良好的二次函数关系,拟合优度达到了0.99946。测量结果显示,测量值和标准值之间的相关系数R为0.999911,平均绝对误差为0.64。与传统酒精计的0.5相差不大,重复测量和连续测量的方差分别为0.0044和0.0056,证明了该装置的稳定性和可靠性符合预期。而且通过优化电路和程序,选择更为精确的酒精计作为标准,可以使误差更小。该方案相比传统测量方法结构简单,速度更快,还可以进行连续测量。在现实生活中,制酒业、医疗行业和工业生产等行业都对于测量酒精浓度有着很高的需求。该装置可以在不损坏产品的情况下进行酒精浓度测量,它的连续检测能力对某些行业的批量生产有着很大的帮助。通过改良,可以实现自动化检测。除了企业生产,也可用于制造日常使用的便携式酒精浓度测量仪。
关键词
酒精浓度测量
近红外吸收光谱特性
非接触测量
光电二极管
红外
LED光源
Keywords
measurement of ethanol concentration
near infrared spectrometry characteristics
noncontact measurement
photodiode
infrared LED light source
分类号
TN216 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于近红外技术的非接触式酒精度检测系统
被引量：
1
2
作者
曹志群
项高鹏
胡临天
廖梓宏
机构
黑龙江科技大学理学院
黑龙江科技大学计算机与信息工程学院
出处
《激光与红外》
北大核心
2025年第3期408-413,共6页
基金
校内博士启动经费项目(No.702/000009020367)资助。
文摘
酒精浓度的非接触式测量具有便捷快速,实时跟踪等特点,在酒业生产等领域具有重要的研究意义。本文基于酒精溶液近红外吸收光谱特性,使用1300 nm波长的激光二极管和光电探测器开发了此套以STM32单片机为内核的酒精度快速检测系统。铟镓砷二极管探测器与配套硬件捕捉与转换光电信号,以检测电压差值反映酒精溶液的红外吸收,与酒精度多项式拟合建立检测模型,经温度修正后存入主控系统实现酒精浓度预测。实验表明,检测系统对样本组的拟合优度为0.9996,对验证组检测的平均标准偏差为0.158,远低于传统酒精计的0.5。结果表明,该检测系统相比于市场上现有红外检测系统具有检测精度高、稳定性强、连续检测的特点,可在不破坏酒精样液的前提下实现对浓度的快速检测,满足市场上的工业标准与需求,对制酒业等相关行业具有重要应用价值。
关键词
光学
非接触式测量
近红外吸收光谱特性
近红外
检测技术
温度修正
酒精度检测
Keywords
optics
non-contact measurement
near infrared spectroscopy characteristics
near infrared detection technology
temperature correction
alcohol content detection
分类号
TH74 [机械工程—光学工程]
TN219 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
利用近红外吸收光谱特性实现酒精浓度的非接触式测量系统的设计
王添
吴卫
张紫芸馨
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
2
基于近红外技术的非接触式酒精度检测系统
曹志群
项高鹏
胡临天
廖梓宏
《激光与红外》
北大核心
2025
1
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职称材料
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