اندازه‌گيري ميزان جذب نور ذرات جامد با آناليزكننده جذبي به‌روش نوري چند طول موجي

Light Absorption Measurement of Solid Particles by Absorption Analyzer using Multi-Wavelength Optical Method

به‌منظور پايش ذرات معلق با روش نوري، نياز است ميزان جذب نور ذرات جامد با استفاده از تجهيزات ساده و ارزان اندازه‌گيري شود. در اين پژوهش، يك سامانه نوري خودكار و غيرمخرب مبتني بر روش چند طول موجي طراحي و ساخته شده است كه طيف جذبي ذرات جامد را تعيين مي‌كند. كاليبراسيون پاسخ‌هاي سامانه ساخته‌شده با دستگاه اسپكترومتر مرجع انجام، ضرايب تصحيح مورد نياز به‌دست آمدند. با توجه به محدودبودن تعداد داده‌هاي نمودار شدت نور بر حسب طول موج، داده‌ها با روش درون‌يابي هرميت افزايش داده شدند. بر خلاف روش‌هاي مرسوم، به‌جاي منابع مختلف توليدكننده نوري از يك منبع استفاده شده است كه در آن طيف‌هاي مختلف نوري با فيلترهاي نوري ايجاد گرديد. سامانه طراحي شده قادر است طيف جذبي مواد مختلف را در گستره طول موجي nm1000< λ nm 250 با دقت حدود nm 1 اندازه گيري كند. طيف جذبي سه نمونه از مواد با اين سامانه اندازه گيري شده است كه پاسخ هاي مشابهي در مقايسه با دستگاه مرجع نشان ميدهد. روش پيشنهادي در مقايسه با ساير روش هاي مشابه، علاوه بر دارابودن دقت بالاي اندازه گيري، كاهش قابل ملاحظه اي در هزينه هاي ساخت دارد و مي تواند به عنوان آناليزكننده جذبي قابل حمل استفاده شود.

In order to monitor the particulates by optical sensor, the amount of absorbed light by particles should be measured simply and cheaply. In this research, an automated, nondestructive system is designed and fabricated using multi-wavelength method that can measure absorption spectrum of solid particles. Calibration of proposed system was also carried out by reference spectrometer and the correction coefficients were obtained. Due to scarcity of data in resulted spectrograph, Hermit interpolation was applied to improve graph resolution. Moreover, instead of utilizing different light sources with different spectrum which is currently common in this field, a wide range of light source was used with various optical filters. The proposed system can measure absorption spectrum of materials in the range of with the accuracy of 1 nm. The absorption spectrum of three different samples were measured that the results show the similarity with the reference system. Comparing this high accurate optical sensing method with other similar methods reveals that the proposed system is cost-effective and can be utilized as a portable absorption analyzer.