基于双光源在线监测化学需氧量的传感器设计 
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Design of Sensor for Online Detecting Chemical Oxygen Demand Based on Dual-Light Source
北方工业大学机械与材料工程学院, 北京 100144
图 & 表
图 1. COD传感器结构框图
Fig. 1. Structural block diagram of COD sensor
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图 2. 多组水样光谱仪测量数据
Fig. 2. Multiple water sample data measured by spectrometer
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图 3. 不同d/λ下散射光强度及空间分布图
Fig. 3. Scattered light intensity and spatial distribution under different d/λ
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图 4. 吸光度-浊度拟合结果。(a) 860 nm光源吸光度-浊度线性拟合结果;(b) 254 nm光源吸光度-浊度线性拟合结果
Fig. 4. Absorbance-turbidity fitting results. (a) Linear fitting result of absorbance-turbidity for 860-nm light source; (b) linear fitting result of absorbance-turbidity for 254-nm light source
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图 5. 其他拟合结果。(a) 860 nm光源散射光测量值-浊度线性拟合结果;(b) 254 nm光源吸光度-COD浓度线性拟合结果
Fig. 5. Other fitting results. (a) Linear fitting result of scattered light measurement value-turbidity for 860-nm light source; (b) linear fitting result of absorbance-COD concentration for 254-nm light source
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图 6. 重铬酸钾法和自制传感器测量值对比
Fig. 6. Comparison of measurement values of potassium dichromate method and self-made sensor
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表 1浊度补偿实验数据
Table1. Experimental data of turbidity compensation
| True value /(mg·L-1) | Measurementvalue /(mg·L-1) | Comparativeerror /% |
|---|
| 25 | 25.92 | 3.67 | | 50 | 51.94 | 3.88 | | 100 | 97.81 | 2.19 | | 250 | 259.86 | 3.94 | | 500 | 505.41 | 1.08 |
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表 2未加入温度补偿的实验数据
Table2. Experimental data without temperature compensationmg·L-1
| True value | Measurement value |
|---|
| 10 ℃ | 15 ℃ | 20 ℃ | 25 ℃ |
|---|
| 25 | 26.91 | 22.36 | 19.39 | 25.93 | | 50 | 53.70 | 46.00 | 44.90 | 51.92 | | 100 | 103.74 | 96.23 | 91.49 | 97.80 | | 250 | 274.40 | 268.63 | 255.71 | 259.88 | | 500 | 521.31 | 512.18 | 505.26 | 505.43 |
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表 3加入温度补偿的实验数据
Table3. Experimental data with temperature compensationmg·L-1
| True value | Measurement value |
|---|
| 10 ℃ | 15 ℃ | 20 ℃ | 25 ℃ |
|---|
| 25 | 25.63 | 25.84 | 25.95 | 25.91 | | 50 | 51.73 | 51.73 | 51.63 | 51.96 | | 100 | 97.91 | 97.32 | 96.83 | 97.82 | | 250 | 257.78 | 257.01 | 258.04 | 259.84 | | 500 | 504.40 | 499.85 | 500.86 | 505.42 |
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李文, 金旭, 张志永, 李新民, 罗学科. 基于双光源在线监测化学需氧量的传感器设计[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(13): 131201. Wen Li, Xu Jin, Zhiyong Zhang, Xinmin Li, Xueke Luo. Design of Sensor for Online Detecting Chemical Oxygen Demand Based on Dual-Light Source[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(13): 131201.
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