光纤传感器技术在红外纸张水分测量中的应用

"基于光纤传感器的红外纸张水分仪" 这篇硕士学位论文主要研究了一种创新的红外纸张水分测量仪，该设备采用了光纤传感器技术。在造纸行业中，对纸张水分含量的准确检测至关重要，传统的电阻式水分测量仪或红外测量方式可能会对纸张造成损坏。论文作者汤知提出了一个新的解决方案，即利用光纤传感器来构建近红外纸张水分测量仪。 传统的红外水分仪光学部分被一种组合式光纤束传感器所取代，这个设计使传感器同时承担发射和接收信号的功能。论文中提到的"双光源双光路方法"意味着有两个独立的光源和光路来测量物体的水分，这样可以对比测试信号和参考信号，通过比值运算消除光源功率变化、光纤弯曲、表面不平整等因素带来的干扰。 在信号处理方面，由于光纤传感器传递到探测光电二极管的信号非常微弱，因此需要应用微弱信号检测理论进行放大处理。论文建议采用锁定放大原理设计接收信号处理电路，以确保信号的有效放大和稳定。经过数据采样和特定的分析，可以得到水分含量与信号比值的单调性拟合曲线，从而精确地计算出被测纸张的水分数值。 此外，这种设计不仅限于水分测量，由于现代光谱检测技术的发展，只要确定物质的其他成分吸收光谱，该方法同样可以扩展到其他成分的检测，展示了该研究的潜在应用价值和广阔前景。 关键词涉及了纸张水分测量、双光源双光路技术和锁定放大原理，这些都是该研究的核心技术点。这项工作在简化光路设计的同时，提升了电路性能，并显著降低了成本，对于工业生产中的纸张水分监测具有重要的实践意义。