[发明专利]一种染液浓度原位在线监测方法

权利要求书

1.一种染液浓度原位在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将光纤传感探头置于所需监测的染液中，所述探头的发射镜面和反射镜面相对放置在染液内；

（2）光源发射出光束，所述光束经所述光纤传导后，由所述发射镜面发射出，经所述染液吸收后透过的光束到达所述反射镜面，所述反射镜面反射该光束，将所述光束反射到所述染液中，所述光束经所述染液再次吸收后，透过的光束返回到所述发射镜面；

（3）返回所述发射镜面的光束经所述光纤传输到所述光纤光谱仪，所述光纤光谱仪对返回的光束进行光电转换、信号分析与处理，得到全波段、多波段的染液光谱图，同时可获得在设定波长的吸光度值和透射率值；

（4）将所述光纤光谱仪的分析结果发送到所述分析处理装置，所述分析处理装置对所述光纤光谱仪传输的结果进行计算，获得染液物料浓度随时间变化情况。

2.根据权利要求1所述的染液浓度原位在线监测方法，其特征在于：所述物料浓度随时间变化情况包括染液瞬时浓度的测定、染液浓度随时间变化百分率以及染液浓度随时间变化曲线。

3.根据权利要求1或2所述的染液浓度原位在线监测方法，其特征在于：当所述染液中包含两种物料时，染液瞬时浓度的计算方法如下：

（1）配置一定浓度的溶液，进行全波长扫描，记录每一种物料吸光度最大时对应的波长，获得物料的最大吸收波长；

（2）通过步骤（1）计算出的物料1和物料2的最大吸收波长分别为λ₁和λ₂，物料1在波长λ₁和λ₂处的吸光系数分别为k₁₁和kx，物料2在波长λ₁和λ₂处的吸光系数分别为k₂₁和k₂₂，

针对物料1，配置浓度为C的标准溶液，分别测试系列浓度的物料在波长λ₁和λ₂处的吸光度值A₁和A₂，根据吸光度与溶液浓度之间的线性方程A=kC，即求出物料1在波长λ₁和λ₂处的k值，即k₁₁、k₁₂。

按照相同的方法，确定物料2在波长λ₁和λ₂处的k值，即k₂₁、k₂₂；

（3）假设工艺过程中某一时刻t混合溶液中物料1和物料2的浓度分别为C₁和C₂，测得混合溶液在波长λ₁和λ₂处的吸光度分别为A₁和A₂，则根据吸光度加和性原则：

A₁=k₁₁C₁+k₂₁C₂           （1）

A₂=k₁₂C₁+k₂₂C₂           （2）

由（1）、（2）组成的方程组求解得C₁和C₂，这样就获得了物料1和物料2的瞬时浓度。

4.根据权利要求2或3所述的染液浓度原位在线监测方法，其特征在于：单一物料的染液浓度随时间变化百分率的计算方法如下：

在物料最大吸收波长处，测试初始溶液的吸光度A₀，工艺过程中某一时刻溶液的吸光度为A_t，溶液浓度随时间变化的上染百分率为：