一种测量铝酸钠溶液浓度的软测量传感器

申请公布号：CN104007145A申请公布日：2014．08．27申请人：徐成琦摘要本发明提出了一种以软测量方法对铝酸钠溶液进行成分浓度实时检测的智能传感器。系统包括取样器、变送器、滤波和A／D转换、微处理器4部分。该智能传感器建立了以温度和电导率作为辅助变量、以苛性钠浓度和苛性比为主导变量的数学模型,利用牛顿迭代法求解出铝酸钠溶液的苛性钠浓度和氧化铝浓度。再以计算机处理的数据拟合仪表显示的测量数据,并对模型进行修正和调整。     

一种便携快速测量水中铅和镉含量的仪器-ANDalyze

快速测量污染水中重金属元素含量对于监测野外突发污染至关重要.建立了使用以生物酶（DNA酶）为原理的便捷仪器快速测定污染水中铅（Pb）和镉（Cd）元素含量的方法.使用生物酶传感器对标准溶液进行测量,根据溶液推荐和测量浓度之间的线性关系对仪器进行校准后,可测量的质量浓度范围:Pb为2~100 μg/L,Cd为0.1~1.0 mg/L.仪器可以在3~5 min内方便快速完成重金属的现场测量,使用DNA酶可以快速获得污染水中的微量金属元素含量,有利于野外重金属污染的即时测量.     

便携式智能多参数水质分析仪的研制及其应用系统

利用传感器分析技术、单片机控制技术及系统集成技术,研制了一种新型便携式智能多参数水质分析仪及其应用系统。便携式智能多参数水质分析仪集成有定位、传感器检测、控制、显示等模块,可同时检测水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、COD等水质参数,测量精度高,稳定性好;内置高性能锂电池,交/直流双系统供电,续航时间超过10 h;集成度高、体积小、总质量小于8kg,便于携带。应用系统人机交互界面友好,可同时与若干台便携式智能多参数水质分析仪进行配网连接,实现多任务并行处理及分析仪管理功能。该便携式智能多参数水质分析仪及其应用系统实现了高度集成、便携化、低功耗、可靠及准确测量,具有操作简单、分析快速、环境友好、无二次污染的特点,适用于水质应急监测、区域水质网格化布点监测及实验室检测等。     

一种基于共振角度测量的小型SPR传感器

合成了一种光学有机玻璃并进行了性能表征，用其制作了一种不规则六面体光学棱镜，采用这种光学棱镜，以发光二极管为光源，线阵CCD为检测器，组装了一种共振角度同时测量的小型SPR传感装置，讨论了影响该传感器灵敏度，分辨率和线性范围的因素，将其用于乙醇和磷酸二氢钾的检测，获得了较好的结果。     

电位型传感器嵌入式遥测系统的研制

研制了一种应用于电位型传感器的嵌入式遥测系统。系统由采样发送端、接收端和计算机组成。采样发送端包括电流放大器、∑-Δ型模数转换器、微控制器和无线数据传输模块,接收端包括无线数据传输模块、微控制器和协议转换器,接收端通过通用串行总线( USB)接口和计算机连接。嵌入式软件用C语言编写,控制信号的采集和传输;上位机软件用 LabVIEW编写,用于数据存储和显示。系统采集电压信号范围为±1.17 V。为验证该系统的精度和可靠性,应用本套系统和数字多用表对一组电位值进行了对照测试,并用自制的氢离子选择性电极进行了酸度变化响应测试。结果表明,本系统电位测量值可以精确到0.1 mV,且抗噪能力良好,pH响应测量的线性相关系数R2=0.998,变化曲线和商品化的电化学分析仪的结果一致。此系统硬件均由标准芯片组成,采样发送端尺寸为29 mm×14 mm×11 mm,可以用于电位型传感器的远程实时检测。     

一种利用离子交换膜研制的电化学氧传感器

利用聚苯乙烯阴离子交换膜研制的金为催化剂，采用碱性体系的新型控制电位电解型氧传感克服了以往电化学氧传感器的缺点，具有响应时间快、稳定性好、噪声低、本底电流小、温度系数低等优点。     

水下声发射燃速测量系统测量不确定度的评定

介绍了水下声发射燃速测量系统测量不确定的评定。     

基于网络技术的实验室温、湿度监测系统

RS-485总线网络是有限延伸数据传输距离的有效工具。主要介绍一种基于RS-485总线网络、以计算机为核心、通过单片机系统采集若干实验室内温度和湿度数据的自动监控系统,详细介绍数据采集系统的硬件组成和软件系统的功能。     

一种智能型钴自动分析仪的研制

系统地介绍了一种用于溶液中钴含量测定的智能型自动分析仪器，其化学分析依据工业上常用的钴的国标分析法－亚硝基R盐光度法。通过机械传动部分和单片机系统将整个分析过程智能化、自动化，从采样到信号处理和结果输出均为自动完成，并且提供分析过程中参数的可调功能，整机采用梯形构架，操作简便实用。     

发酵过程葡萄糖在线检测系统的研制

发酵工艺中的高温蒸气灭菌过程使得传统"酶膜"方式葡萄糖生物传感器不能在线使用,导致不能实时控制葡萄糖的补加量,进而影响发酵的质量和产率。为了解决这一问题,本研究构建了一套用于发酵过程的葡萄糖在线检测系统。利用研制的耐高温的"酶液"方式葡萄糖生物传感器解决了"酶膜"方式传感器高温后无法正常工作的问题;利用研制的耐高温的透析取样系统解决了在线取样难题。实验表明:本传感器对葡萄糖的灵敏度达到0.259 nA/(mg/L);检出限为0.7 mg/L。对于500 mg/L葡萄糖浓度测量结果的相对标准偏差为2.02%;在0～1000 mg/L范围内,系统响应信号与葡萄糖浓度呈线性关系;本系统与商品化SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果相比,呈现显著的线性相关关系。且线性相关方程的斜率k≈1。利用此检测系统对大肠杆菌发酵过程中的葡萄糖浓度进行了在线测量,并与SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果进行了对比,变化趋势基本一致。     

一体化湿度校准装置的研制

介绍一体化湿度校准装置的原理、实现方法和性能特点。根据分流法原理研制湿度发生单元,根据露点法原理研制湿度控制单元,通过软硬件系统实现闭环控制,组成一体化的湿度校准装置。对其测量不确定度进行了评定,在露点–50~20℃范围内,扩展不确定度U=0.3℃(k=2);在露点–70~–50℃范围内,扩展不确定度U=0.5℃(k=2)。该装置具有自动化程度高、量值准确可靠、平衡时间短、便于移动或携带等特点,能够扩展分流法湿度发生器的应用领域。     

高温水溶液pH值原位测量系统与机理

研制了以氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷薄膜电极为pH电极、外置压力平衡式Ag/AgCl电极为参比电极的高温高压水溶液pH值原位测量系统,测量了H₃BO₃\LiOH水溶液在473.15~573.15 K范围内的pH值,并与热力学计算得到的pH值比较。 结果表明,当温度高于548.15 K时,测量系统可以实现pH值的准确测量;而低于此温度时,由于YSZ陶瓷膜内阻过大,测得的pH值与理论计算值存在偏差,且随温度的降低,测量偏差增大。 讨论了该系统的pH值测量机理。     

馆库温湿度对醋酸纤维素酯胶片物理性能影响的研究

醋酸纤维素酯胶片档案保存环境的温湿度是影响胶片长期保存的关键因素之一。由于技术及理念等方面原因,使得我国大部分档案馆的保存环境均未达到国际标准组织所推荐的条件,致使这些宝贵的胶片档案正在遭受醋酸综合症的危害。本文选取20世纪80年代国产的醋酸纤维素酯胶片作为研究对象,研究了接近实际馆藏温度和湿度对胶片片基层和乳剂层的影响。结果表明:当胶片档案保存的实际温度高于20℃、湿度高于60%RH时,均会对胶片的乳剂层和片基层造成不同程度的损伤,特别是高湿条件会严重损毁胶片乳剂层所载信息。本研究对胶片档案的保存具有一定的参考意义。     

Integrated Micro Bio Systems and High Performance Liquid Chromatographic System on Chip

1 Micro chemical system on chip Micro integrated chemical systems are expected as promising ultra high throughput chemical and bio processors with extremely small volume. Our research groups have proposed and developed the original methodologies for micro integration of general chemical systems as well the electropho-     

不同方法制备的纳米Au/NiO上CO常温常湿催化氧化性能的研究

CO的常温催化氧化过程在消除环境污染、空气净化、CO传感器、封闭式CO₂激光器、防毒面具以及密闭系统内CO的消除等方面都具有较高的实用价值.     

纳米孔道单分子电化学测量的低噪音控温系统研究

纳米孔道检测技术是一种利用单个分子测量界面实现在单分子水平上测量DNA、RNA、蛋白、多肽等生物分子的高灵敏的单分子检测技术. 由于单个分子与纳米孔道的相互作用受热力学控制,亟需精准控制纳米孔道单分子分析的实验温度. 因此,本文研制了一种低噪音控温系统用于具有皮安级电流分辨的纳米孔道单分子实验,以实现精确调控测量时的环境温度. 该系统利用半导体制冷片的热电效应对检测池环境加热/制冷,通过对高精度热敏电阻进行电磁屏蔽以实现在温度反馈的同时避免噪音的引入. 利用比例-积分-微分算法进行控制,达到高精度快速控温的要求. 该系统控温精度为±1 °C,无额外噪音引入至超灵敏纳米孔道单分子测量,获得了25 °C到5 °C下Poly(dA)5与单个气单胞菌溶素（Aerolysin）分子界面间作用产生信号的差异,应用于研究单分子与纳米孔道相互作用的热力学行为.     

温度对Nafion-结晶紫光纤湿度传感器性能的影响

The optical fiber relative humidity sensor based on Nation-crystal violet film was developed.The effect of samplef s temperature in the range from 299.15K to 324.15K on the sensing performance of the sensor was investigated. The mathematical function between temperature and the sensitivity of the sensor was established according to the reactive theory of sensor to the relative humidity, which was validated with the experiment. With the research, the application range of the sensor was extended, which made the sensor keep a good veracity when it was used in situ.     

分流法湿度发生器PLC控制系统的研制

采用可编程逻辑控制器(PLC)研制分流法湿度发生器的控制系统,提高了分流法湿度发生器在低湿度范围发生湿气的准确度。利用精密露点仪获得准确的露点值,并反馈控制分流法湿度发生器的各项控制参数,通过二次调节,湿度发生器可以输出湿度值更加准确的气体,发生湿气的露点最大允许误差为±0.5℃,重复性为0.15%(n=6),露点输出范围为–70~–10℃。该控制系统拓宽了分流法湿度发生器的应用范围,提高了湿度计量的工作效率。     

平面单测点法评价湿度和温度对药物稳定性的影响

利用均匀设计分散原理, 确定药物的湿度温度平面, 采用单测点法获得药物相关的降解动力学参数. 阿司匹林稳定性加速试验结果表明, 平面单测点法与恒温恒湿法和程序变温变湿法得到的降解动力学参数基本一致. 在药物降解程度及试验的湿度差和温度差相同的条件下, 平面单测点法结果的准确度和精密度均明显优于程序变温变湿法, 且装置简单. 与经典恒温恒湿法相比, 平面单测点法的误差较大, 但试验工作量减少.     

高温高压水中干酪根热解的拉曼光谱原位研究

利用对顶砧压腔装置,以金刚石作为顶砧,通过观测和采用拉曼光谱对干酪根在高温高压水中热解的具体过程进行了原位研究.由于金刚石顶砧只在约1 332 cm-1波数出现一个很强很尖锐的峰,因此用于压 标的石英、介质水以及样品干酪根的拉曼峰都未受影响.测试了在450℃和850 MPa条件下干酪根变化的拉 曼峰.随着温度和压力的增加,干酪根在1 600 cm-1波数附近由于芳香环振动引起拉曼峰的最大峰位置 (vmax)和半高宽(FWHM)存在转折变化.在干酪根热解之前,其芳香环结构和无序结构之间的缺陷向有序化变化.而对于干酪根的热解过程,先是热解为液相碳氢化合物,随后进一步热解为更小分子的成分,如 CH4.干酪根的热解过程与压力密切相关,增加压力对热解存在抑制作用.