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    液体浓度测量可以通过液体折射率的测量来实现，折射率是表征物质特性的重要物理量，折射率计被广泛地应用于各种工农业场合，并发挥着越来越重要的作用。本文根据国内外液体折射率测量的现状，了解分析了几种液体折射率的测量方法，并从中选择了基于CCD的在线光电测量系统进行详细分析研究，并研究基于此光学系统和电荷耦合器件CCD的仪器的分析，设计和实验的方法。
    本文对基于CCD的光电测量系统的光学结构进行展开。分析确定了光源的类型、CCD的型号、光学系统的结构参数，并计算了光线的偏移量，CCD测量液体折射率的精度。同时用QuartusⅡ软件对CCD的驱动电路进行了仿真，并设计出后续的信号转换以及对信号进行的处理电路。最后分析了整套系统的工作性能。10514
    关键词  液体折射率  电荷耦合器件(CCD)  偏移
    毕 业 论 文 外 文 摘 要
    Title  Liquid concentration system for online measurement
    Abstract
    Liquid concentration measurement can be achieved through the measurement of liquid refractive index, refractive index is an important quantity to characterize the properties of substance, the refractometer is widely used in various industrial and agricultural situations, and play an increasingly important role. According to the status of liquid refractive index measurements at home and abroad, analyzing several methods of measurement of the refractive index of liquid, and a detailed analysis of the CCD-based optical measurement systems is made. The designing and experiment of the instruments that includes the optical system and charge coupled device CCD. The optical structure of the optoelectronic measurement system based on the CCD is analyzed in this thesis. The type of light source, the CCD model, the structural parameters of the optical system is identified. The displacement of light and the accuracy of measuring the refractive index of liquid is calculated. Using the QuartusⅡ software for the CCD drive circuit simulation, the subsequent signal conversion and signal processing circuitry is designed. Finally, the performance of the entire system is analyzed.
    Keywords  refractive index of liquid  charge coupled device(CCD) displacement
    目   次  
    1 引言    1
    1.1  选题背景及意义    1
    1.2  液体折射率测量方法及总结    1
    1.3  基于CCD的液体折射率测量法    7
    1.4  本文的研究工作和结构安排    7
    2 测量原理及系统结构参数    9
    2.1 测量原理    9
    2.2 系统结构参数    10
    3 CCD的驱动电路以及数据采集设计    16
    3.1 TCD142D工作原理及驱动电路设计    16
    3.2 CCD信号的二值化处理    23
    3.3 CCD信号的数据采集    24
    4 系统整体分析    25
    4.1 影响测量精度因素    25
    4.2 系统整体运作分析    25
    结  论    26
    致  谢    27
    参 考 文 献    28
     
    1 引言
    1.1  选题背景及意义
    在化工、医药、食品、石油等工业部门及高校实验中，经常要测定一些液体的折射率和浓度。液体浓度在线检验可以通过在线测量液体的折射率来实现，通过测得的折射率进而获得浓度。折射率是物质的重要光学参数之一，借助折射率能了解物质的光学性能、纯度、浓度以及色散等性质，其他的一些参数（如热光系数）也与折射率密切相关。因此，对液体折射率的准确测量，在许多研究领域都有重要意义［1］。
    本文就是了解几种测量液体折射率的方法，并从中选定一种方法设计液体浓度检测的实现方案。液体折射率测量方法中，根据测量原理主要分为三类：几何光学法、波动光学法、光纤传感法等。下面就着重描述几种简单实用典型的方法，给出各种方法的实验装置图，分析各自的实验原理，比较它们的优缺点。
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