利用激光干涉测量的染液检测方法研究

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当前染色加工过程存在能耗大、生产效率低及染色质量不稳定等问题,根本原因在于缺乏有效的染液检测手段,染色质量的保障过度依赖人工经验,研究有效的染色过程染液检测方法,有助于优化染色工艺、提高染色生产效率。激光干涉测量技术具有超高测量精度和灵敏度,将其用于染液检测能够弥补当前检测方法的不足,为染液检测提供新思路。  本文主要研究内容如下:  (1)提出了利用激光干涉测量的染液均匀性检测方法。利用马赫-曾德尔激光干涉仪搭建染液均匀性检测系统,采集不同均匀程度下的干涉条纹图像,分析各均匀程度下干涉条纹图像的频域特性,设定染液均匀性定性判断指标,利用MATLAB/GUI设计染液均匀性检测操作界面,实现染液均匀性快速判断。  (2)提出了利用激光回馈干涉的染液浓度检测方法。利用量子力学理论研究激光透射染液过程,分析染液浓度与光波相位变化关系,搭建染液浓度激光回馈干涉测量系统,建立染液浓度测量模型,该方法具有模型简单、线性度高和浓度可测范围大等优点。  (3)提出了一种混合染液浓度测量模型合成方法,将染液吸光度随浓度变化过程视为一阶惯性环节的阶跃响应过程,建立单一组分染液浓度测量模型,根据单一组分染液浓度测量模型,合成混合染液浓度测量模型,实现混合染液浓度测量模型预测。  通过上述研究,克服了染色过程中由于化料不均导致色花问题,实现了高浓度染液浓度检测,提高了混合染液浓度测量模型分析的便捷性。
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