用于环境检测的电子舌研究

介绍我们在用于环境检测中的电子舌方面的研究研制的几种新型的离子传感器,包括基于表面光伏技术的集成离子传感器、光化学原理的集成光学离子传感器阵列,其特点是采用硅微加工技术实现微结构离子器件的研制.介绍了电子舌中采用的信号处理和模式识别技术和我们研制的新型的用于海洋环境检测电子舌仪器.最后给出了电子舌用于环境检测的一些实验结果.     

人工味觉系统———电子舌的研究

本文首先介绍了电子舌的概念、人工味觉结构和发展概况,其中重点介绍了几种电子舌的原理和结构、电子舌模式识别的发展状况、一些典型的应用例子,最后介绍了电子鼻与电子舌集成化应用, 以及今后电子舌的应用前景和展望。     

电子舌及其应用研究

介绍了电子舌的发展历程和电子舌的研制与应用现状。主要阐述了多通道电极味觉传感器、伏安法电子舌、生物传感器和电子舌敏感膜的研制;电子舌和电子鼻的应用情况。     

电子舌常用传感器研究进展

电子舌是一种用于液体分析的多传感器系统,它主要由传感器阵列、信号处理和模式识别系统组成,其中,味觉传感器是决定其性能的关键部件之一。介绍了几种常用味觉传感器的研究和应用现状,重点讨论了电位分析传感器、伏安分析传感器和光学方法的味觉传感器的原理、特点及其应用,同时,对电子舌传感器的发展进行了展望。     

基于电子舌技术的果汁饮料识别

本研究的电子舌由多个性能彼此重叠的味觉传感器阵列与基于BP算法的神经网络模式识别工具组成,它能够识别出几种不同的果汁饮料.研究表明,电子舌识别的电信号与味觉有关的化学物质成分有相关性,可以实现在线检测或监测.     

集成多传感器的环境监测电子舌的研究

研发了一种基于硅基底的环境监测新型电子舌,用于在线检测锌、镉、铅、铜、铁和铬6种痕量重金属元素.系统由一个电化学微电极阵列和两个光寻址电位传感器组成.其中微电极阵列由8×8个直径为10 μm的金微电极组成,采用方波阳极溶出伏安法实现锌、镉、铅和铜4种元素的快速检测.另外在硅基底的两个2 mm×2 mm的金膜表面,分别沉积铁离子和铬离子选择性薄膜,实现光寻址电位传感器,用来实时检测铁和铬2种元素.实验结果表明,本文方法具有所需样品少、操作方便、检测速度快以及灵敏度高等优点,检出限可达到微克/升级.     

高聚物碳黑复合体化学传感器的研究及其在电子舌中的应用

用碳黑和不导电高聚物复合体制备化学传感器阵列,在检测、量化和识别各种有机气体和液体成分上,最近已受到相当重视.本文介绍了复合体导电机理,制备了两种新型的基于复合体薄膜的化学传感器,并将其应用于实验室开发的电子舌系统,采用阻抗法测量传感器在不同样本液体中的响应,最后用主成分分析法对数据加以识别,初步实验结果表明传感器能够较好的区别酸、甜、苦、咸等味道,且该传感器生命周期长,重复性好,在实时、在线的电子舌系统中具有很好的应用前景.     

基于电子舌技术的辛味中药材鉴别研究

为检验电子舌对辛味中药材种类与质量的鉴别能力,应用传感器矩阵系统ASTREE电子舌分别对不同种类,不同产地以及不同生产批次的辛味中药材进行检测,所得数据用主成分分析法(PCA)进行分析处理。结果表明:该电子舌不仅可以很好地区分6种不同的辛味中药材,而且对于同种类型不同产地,不同生产批次的中药材样本也有很好的辨识能力。由此可见,电子舌在辛味中药材的种类鉴别中有巨大的应用潜力。     

葡萄糖生物传感器检测重金属离子的研究

本文采用葡萄糖氧化酶生物传感器,利用重金属对葡萄糖氧化酶的抑制作用,来检测环境中微量的Cu2 和Hg2 浓度.以普鲁士蓝修饰的葡萄糖氧化酶电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,自制铂片电极为对电极,在三电极体系中,用循环伏安法进行扫描.考察了缓冲溶液pH值、温度等因素对葡萄糖氧化酶生物传感器检测Cu2 、Hg2 的影响.在较宽的浓度范围内,峰值电流与酶抑制剂浓度的对数呈良好的线性关系.检测Cu2 和Hg2 时,传感器的线性响应范围分别为5～40μmol/1和2.5～22.5μ.mol/1,最佳响应条件选择pH值为6.86,温度为25℃.上述酶传感器可用于毒性评价和环境监测等领域.     

基于遗传优化神经网络的电子舌在黄酒检测中的应用

采用遗传学习算法和误差反向传播(BP)算法相结合的混合算法来训练前馈人工神经网络,从而提高神经网络的收敛质量和收敛速度,并将此算法运用到电子舌对黄酒的检测上。与经典BP网络及附加动量项BP网络的训练与预测进行了比较。结果显示:遗传优化BP算法具有预测精度高、收敛速度快及运行时间短的优点,是一种快速、可靠的方法。     

基于调幅脉冲扫描法的电子舌及其在酒类识别中的应用

为了能够对酒类进行区分识别,提出了一种基于调幅脉冲扫描方法的电子舌系统.应用由丝网印刷电极、检测电路和调幅扫描脉冲等组成的高性能电子舌对六种不同品牌的干红葡萄酒进行了测量,并通过特征值提取和主成分分析对数据进行了分析处理和识别研究.特征值提取减少了系统的处理数据量,主成分分析表明该电子舌系统能够很好的区分不同品牌的葡萄酒.为研制酒类质量检测仪器和酒类品质评判系统提供了新方法和新构架.     

伏安型电子舌对不同品种中药材的检测

中药在我国卫生体系中占有非常重要的地位,其质量好坏对人们的健康至关重要.提出了应用伏安型电子舌对不同品种的中药材进行分类鉴别研究.采用差分脉冲伏安法和方波伏安法,分别以玻碳电极和金电极作为工作电极来检测被识别样品,并利用主成分分析法对其检测后的数据进行分析.结果显示:同种实验方法下应用双电极体系检测的识别结果要优于单电极体系检测的识别结果,不同实验方法下基于差分脉冲伏安法检测的识别结果要优于基于方波伏安法检测的识别结果.应用伏安型电子舌对中药材进行检测能够很好地区分不同品种的中药材,为伏安型电子舌系统在中药材领域的研究提供了一定的基础.     

一种基于三电极体系的人工电子舌的实现方法

阐述了一种基于电化学三电极体系、研究溶液体系特性的高性能电子舌的设计原理和方法.它具有恒电位扫描、循环伏安扫描、调幅脉冲扫描、复频调幅脉冲扫描等多种功能,能对溶液体系施加多种方式的激励信号,得到多种相应特性,从而实现对溶液的全面分析.该电子舌能在酒类品质分析、食品安全检测、水质污染检测中发挥积极作用.     

基于径向边缘检测和Snake模型的舌像分割

舌像分割中嘴唇和舌体部分的纹理和颜色比较接近,直接采用Snake方法提取舌体轮廓很难得到理想的轮廓。本文提出一种结合径向边缘检测与Snake模型的分割方法,首先使用径向边缘检测得到初始轮廓,使用色彩对消消除嘴唇影响,最后用Snake获取舌体轮廓。实验表明该算法取得较好的分割效果。     

基于视频检测的闯红灯电子警察系统

提出了基于视频检测方式的电子警察系统的设计方法,给出了系统的结构图,通过设定虚拟线圈实现车辆的违章检测,利用视频检测方式实现对违章车辆进行抓拍,系统可以提供车辆违章照片,还可以记录车辆的运行轨迹。该系统已在多个城市得到应用,取得了较好效果。     

水环境重金属元素检测系统的智能化设计

面向水环境重金属元素检测系统,提出了一种智能化实时检测系统设计方法.系统在初始化过程和检测过程中引入多种智能化方法,如系统可靠性检查方法、系统误差自动补偿以及自动量程采样方法.在实验室通过锌、镉、铅、铜四种重金属离子标准溶液样品检测实验,结果表明,上述方法提高了系统的检测可靠性和检测精度,证明了该系统可以有效解决传统检测系统在多种重金属检测中无法自动消除系统误差、检测精度不高的问题,为实时监测水环境重金属元素提供了更加完善的解决方案.     

基于光电复合传感器的重金属原位监测系统嵌入式软件设计

针对水环境重金属监测仪器,设计了一种智能化嵌入式软件。该仪器采用光电复合传感器芯片,包括微阵列电化学传感器和光电位寻址传感器。仪器设计了可靠稳定的通信机制与上位机进行人机交互,仪器具有智能化自检功能,能够及时反馈传感器的故障信息。在检测过程中具有自动量程功能,能够最大发挥硬件优势,同时具有误差补偿和电路异常的检测机制。仪器具有高稳定性、自动化检测的特点,并完成了在野外无人值守的条件下的检测任务。