微波消解是近年来兴起的一种样品前处理手段,具有速度快、试剂用量少、样品不易被沾污、节约能源等优点,目前已在生物、地质、冶金、煤炭、医药、食品等领域内,得到了广泛地应用。 温度一直是微波消解仪的关键指标,同时,对参加热力学反应样品温度的在线检测,也始终是微波消解仪的关键技术和难点之一。近年来,微波消解仪中逐步采用光纤温度传感技术。荧光光纤温度传感器以其抗电磁干扰、体积小、传输损耗低、耐腐蚀等优点正日益受到重视。 在对国内外研究现状进行深入分析的基础上,设计了一种用于微波消解仪的光纤荧光测温系统。 论述荧光测量法的基本原理及特点,设计荧光光纤测温系统的总体方案。系统根据红宝石晶体的荧光特性,以发光二极管作为激发光源,配以光纤技术构成的光纤荧光温度传感器,实现温度的在线检测。 在本系统中,使用蓝色发光二极管作为激励光源,传感器在由发光二极管发出的一系列光脉冲的激励下,产生周期性的荧光衰落信号。这个信号经探测后,首先经过一个低噪声宽带放大器,然后再由系统对每一衰落曲线数字化。数字化后的采样值经校正了所有的偏置之后,由PC机处理,PC机将采用线性最小二乘曲线拟合技术,生成对这些数据的最佳指数拟合曲线。具体步骤是首先将数字化的信号值取自然对数,使指数曲线变成直线,然后再进行线性最小二乘拟合。由此产生的最佳拟合直线的斜率将正比于指数衰落的时间常数。为了进一步抑制噪声的影响,还要对许多次曲线拟合的结果求平均。随后再将时间常数的平均值与预先存储的数据对照表做比较,以确定传感器的温度。