清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Headspace Oxygen Concentration Measurement for Pharmaceutical Glass Bottles in Open-Path Optical Environment Using TDLAS/WMS

可调谐激光吸收光谱技术 信号(编程语言) 光路 灵敏度(控制系统) 噪音(视频) 啤酒-兰伯特定律 信噪比(成像) 材料科学 计算机科学 电子工程 光学 波长 人工智能 电信 工程类 可调谐激光器 光电子学 物理 图像(数学) 程序设计语言
作者
Qiwu Luo,Cao Song,Chunhua Yang,Weihua Gui,Yichuang Sun,Zoe Jeffrey
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (8): 5828-5842 被引量:44
标识
DOI:10.1109/tim.2019.2958582
摘要

Accurate measurement of oxygen concentration for pharmaceutical glass bottles is of great significance to ensure the asepsis of medicine and stability of ingredients. With merits of high sensitivity, low cost, noncontact, and real-time response, the wavelength-modulation-based tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS/WMS) technology shows great potential to achieve in-site oxygen concentration detection by the single-line spectrum measurement. This article focuses on headspace oxygen concentration measurement in the open-path optical environment, which is extremely challenging due to the short light path length and random ambient noises. First, a signal reconstruction method is established based on the discrete wavelet packet transform (DWPT), where random noise suppression is implicitly achieved. Then, oxygen concentration is inversed among the data between two adjacent valley values of the demodulated second-harmonic signal by multiple linear regression (MLR), and the linear discriminant analysis (LDA) is imported to enhance the information sparsity of second-harmonic signal matrix and to address the multicollinearity problem. Simulation results prove that our proposed method achieved considerable detection accuracy with the average absolute error of 0.05%. This article also designed a TDLAS/WMS prototype, and the experimental results aiming at glass bottles with different oxygen concentration of 0%, 5%, 10%, and 21% in open-path optical environment indicate our method has achieved an encouraging average absolute error of 0.54% and can survive well when the normalized signal-to-noise ratio (SNR) is within 0.85-1. These results promise that the proposed methodology can be widely applied in in-site automatic optic inspection (AOI) instrumentation of headspace oxygen concentration measurement for glass vials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
美满的雁桃完成签到 ,获得积分10
9秒前
zm完成签到 ,获得积分10
10秒前
打酱油的土八路完成签到,获得积分10
10秒前
Gary完成签到 ,获得积分10
10秒前
葡萄小伊ovo完成签到 ,获得积分10
29秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
33秒前
北枳完成签到,获得积分10
34秒前
wang发布了新的文献求助10
37秒前
Chase完成签到,获得积分10
42秒前
看满天星河完成签到 ,获得积分10
44秒前
Michael完成签到 ,获得积分10
50秒前
1分钟前
123发布了新的文献求助50
1分钟前
1分钟前
helen李完成签到 ,获得积分10
1分钟前
AdeleValenta发布了新的文献求助10
1分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
哈哈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
欧高完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wang发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
从容忘幽关注了科研通微信公众号
1分钟前
wujiwuhui完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xldongcn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
悠米爱吃图奇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柠檬普洱茶完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xingxing发布了新的文献求助10
1分钟前
新威宝贝发布了新的文献求助10
1分钟前
byron完成签到 ,获得积分10
1分钟前
懿范完成签到 ,获得积分10
1分钟前
夜未央完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
huluwa完成签到,获得积分10
2分钟前
wang发布了新的文献求助10
2分钟前
silence完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7578809
关于积分的说明 16139834
捐赠科研通 5160295
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763315
邀请新用户注册赠送积分活动 1743183
关于科研通互助平台的介绍 1634248