水中矿物油检测技术研究

河流、湖泊、码头、水库中矿物油污染问题越来越严重,矿物油污染监测问题已经为环保部门高度重视,各种检测水中油的仪器和方法也不断发展起来.本文分析了水中矿物油检测技术的基本工作原理和仪器方法,包括:红外光谱法、紫外分光光度法、光反射法和紫外荧光法,比较了不同方法在测定矿物油时各自的优点和缺陷.其中,紫外荧光检测由于灵敏度高,速度快,便携,可用于实时在线连续检测,且检测结果具备很高的可靠性,成为未来水中油检测优先考虑的方法.     

基于双光路的镜头污染度检测在颗粒物浓度测量中的研究

为了解决光散射法颗粒物浓度在线监测系统中激光检测镜头容易受到污染的问题,设计了具有光学镜头污染度自检功能的双光路颗粒物浓度检测系统,对不同污染度光学镜头的散射光信号强度进行实验测量,结合米散射理论的颗粒物浓度计算,得到光学镜头污染程度与激光检测信号衰减的关系。结果表明,随着激光检测镜头污染程度的加重,光散射法测量的颗粒物浓度值会出现严重的负偏差,双光路颗粒物浓度检测系统能够用于光学镜头污染度检测,通过光学镜头污染度的实时测量,可计算出光学镜头由于污染而造成的光信号衰减度,光学镜头污染程度达到25%时,修正后的颗粒物浓度测量误差≤11.92%。     

角散射低质量浓度烟尘在线测量系统设计

针对燃煤电厂低质量浓度烟尘排放在线监测问题,研究了燃煤电厂排放烟尘粒径特征,通过对该粒径颗粒的散射进行仿真计算,设计了基于角散射原理的低质量浓度烟尘在线测量系统。利用该系统对低质量浓度烟尘进行了测量,实验验证了低质量浓度下角散射光强度与烟尘质量浓度成正比,同时拟合得到了角散射光强与烟尘质量浓度成线性关系,拟合因子R2为0.972,这为后续燃煤电厂排放监测应用提供了参考。     

一种水中微量油检测技术及实验研究

本文基于紫外光谱法研究水中矿物油快速检测技术,实现现场、低成本、便携的微量油在线检测。实验测定水中原油乳化液的吸光度光谱特性,有针对性地选取定量测定所用紫外波长,有效解决峰值处检测分辨率低,受其他有机物干扰的问题。本文工作为日益紧迫的水环境中油污染检测,废水排放控制提供切实可行的新技术。     

水中矿物油全光纤三维荧光测量仪

研究了光纤传输三维荧光谱的参量化理论与实现技术,给出了一种能广泛用于测量地表水和工业废水中矿物油含量的便携式全光纤荧光矿物油测量仪.用激发光波长和被测油种(如原油、煤油、柴油等)受激荧光波长及荧光强度三个量,经微机重新采样和曲线拟合处理得到的三维荧光谱并表示为等值线图(指纹图)形式,可反映出油种组成的丰富信息,为测量水中矿物油提供理论依据,并能鉴别污染的油种.     

基于β射线和光学融合的烟尘浓度检测技术

文中通过将β射线法和光学散射法的烟尘浓度检测技术融合,解决目前的光学散射法测试烟尘浓度存在的漂移和偏差,以及光学器件污染带来的测试误差。通过对β射线法测试技术和光学散射法测试技术的研究,再通过融合标定的方式使得光学在线测试更加准确。经过1个月的现场试验,其烟尘浓度的检测精度维持在≤±10%。     

动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析

多重散射是传统动态光散射法测量纳米颗粒溶液浓度上限受到限制的主要原因。为此文中提出了动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法,通过改变颗粒入射光和散射光的偏振状态,降低颗粒间多重散射的影响。现利用Mie散射理论分析了入射光与散射光偏振状态之间的关系,并通过实验方法探知偏振光在散射介质中的传输特性,揭示了在动态光散射中使用垂直偏振光作为入射光的实验依据。最后对动态线偏振光散射颗粒测量法和传统光子相关光谱测量法进行了实验及分析,通过两种方法的比较,验证了上述理论的正确性。     

表面散射浊度测量研究

本文在理论上计算了球形粒子对光的单次散射及多重散射解 ,证明了通过检测 90°方向散射光强度来获得样品浊度方案的优越性。随着样品浊度的增加 ,当考虑样品的多重光散射后 ,90°方向散射光强与浊度的线性度下降。设计了表面散射浊度在线测量系统 ,当 Formazin标准液在 0～ 1 0 0 0 NTU范围内时 ,获得了散射光强与浊度的线性度优于± 3% ,测量结果表明用表面散射法来测量浊度具有测量范围宽、线性好的优点。     

土壤中石油矿物油的荧光特性测量

为了实现对土壤中石油污染物含量的监测,保护土壤环境,采用荧光光谱测量分析方法对原油、柴油、机油3种矿物油进行了荧光特性研究。首先,理论分析了石油有机物受激发射荧光的机理;然后,利用荧光光谱仪对水和土壤中的原油、柴油、机油分别进行了荧光测量实验,考察了它们在不同浓度条件下的光谱特性。结果表明,原油、柴油、机油在水中和土壤中受紫外光激发时都能够发出很强的荧光,荧光光谱位于可见光区350～700nm;当它们在水和土壤介质中的浓度为0.0～1.0mg/kg时,其荧光强度与浓度均成线性关系,在水中最低检测浓度为0.005mg/kg,在土壤中的最低检测浓度为0.010mg/kg。实验证明了利用荧光光谱法对土壤中的石油污染物进行检测分析是可行的。     

检测水中含油浓度的传感器研究

】根据光的散射规律和水中含油浓度的检测特点,论述了水中含油浓度检测传感器和水中含油浓度的测量电路的设计原理和工作原理,提出了检测传感器设计中的若干关键性技术问题的解决方法和几个管理要点。     

一种新型水中矿物油测试仪器的研制与开发

MFA 4 5 0型红外测油仪是吉林大学根据国家“九五”科技 (重点 )攻关项目的要求研制的新一代水中矿物油检测仪器 ,具有完全自主的知识产权。所采用的液芯波导红外吸收技术 ,光谱视网膜技术 ,直接稳定光源辐射的稳光技术 ,高精度的光源调制技术 ,操作安全、便捷、稳定的样品引入技术等是自行研制开发的专有技术。仪器具有优异的分析性能 :稳定性和测量精密度好 (RSD <1% ) ;灵敏度高 ,较现有同类仪器提高近 10倍 ,检出限低 ,达到 0 .0 3mg/L(油 /萃取剂 ) ;动态线性范围宽 (0 .10mg/L～ 12 0 .0 0mg/L) ;线性好 ,相关系数R2 >0 .999。仪器可广泛应用于水中矿物油、动植物油、土壤中油、油烟中油、半导体器件表面和各种工业产品表面残留油的定量测定。     

炼厂焦化装置含硫废水除焦粉中试研究

絮凝法水处理技术和借助设计的反应沉降分离装置中试试验表明,该方法能显著除去含硫废水中的焦粉,焦粉含量从114．7mg／L降低到14．4mg／L,焦粉的除去率达到87．4％。延迟焦化具有投资少、操作费用低、转化深度高等优点,已发展成为渣油轻质化最主要的加工方法之一。因此,目前我国轻油产品尤其是在柴汽比供需矛盾突出的情况下,延迟焦化是解决这一矛盾的较理想手段之一。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定矿泉水中锶含量的不确定度分析

通过对电感耦合等离子体发射光谱法测定矿泉水中锶含量的整个测定过程进行研究,系统分析该方法测定结果的不确定度来源,并对不确定度各个分量进行评定和合成。结果显示,配制标准溶液过程引起的不确定度分量是影响锶含量测定不确定度的主要原因,当锶含量为0.6121mg/L时,扩展不确定度为0.0072mg/L(k=2)。能有效掌握测定结果的准确性和可信度,确保检验工作的质量。     

分布式光纤传感器多点温度测量的研究

基于光时域反射技术(OTDR)的原理,建立了拉曼散射分布式光纤多点温度测量系统,提出了一种新型的解调方法,即循环解调方法,用最近已知OTDR温度曲线解调下一个待测点OTDR温度曲线。通过实验验证了理论分析的正确性,该系统能够抑制温漂噪声的积累,防止瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,其空间分辨力小于3m,温度分辨力约为±3℃,时间分辨力不大于3min。     

雾和气溶胶前向散射对消光的影响

光电工程中探测器接收的光强包括透射光和大气前向散射光。雾和大气气溶胶粒子的前向散射增强了透射光,从而导致测量的衰减比实际衰减小。本文采用Mie散射理论,根据气溶胶谱分布以及雾滴的谱分布模型及其与能见度的经验关系,计算了可见光到中波红外波长的前向散射修正因子。详细分析了激光在气溶胶和雾衰减中前向散射修正因子随粒子平均半径、能见度和波长等参数的变化关系,并拟合出前向散射修正因子随粒子平均半径和视场乘积的经验关系式,在10°视场内平均残差小于0.02,可为相关光电工程提供参考。     

在线荧光测油仪的研制

采用近现代紫外荧光测量技术,针对水质常规检测指标,围绕水环境质量在线监测、水污染事故应急监测、水环境污染源监测等方面需求,研制水中油在线荧光分析监测产品;仪器采用模块化结构设计,双光路、双通道、双测量采样、嵌入式系统控制、数据自动采集、存储和发送。采用低功耗255nm的LED灯激发光源,光电倍增管作为荧光检测器,可以检测水面表层至10m水深的油品含量。创新的采样流路设计,可有效地避免日光对测量的影响,及有效地清除长期使用过程中水中物质对流路的污染。     

在线荧光测油仪的研制

采用近现代紫外荧光测量技术,针对水质常规检测指标。围绕水环境质量在线监测,水污染事故应急监测,水环境污染源监测等方面需求,研制水中油在线荧光分析监测产品;仪器采用模块化结构设计,双光路,双通道,双测量采样,嵌入式系统控制,数据自动采集,存储和发送。采用低功耗255nm的LED灯激发光源,光电倍增管作为荧光检测器,可以检测水面表层至10m水深的油品含量。创新的采样流路设计,可有效地避免日光对测量的影响,及有效地清除长期使用过程中水中物质对流路的污染。     

膨胀石墨对油田含油废水的动态吸附

以膨胀石墨为吸附剂自制过滤柱作为吸附装置,使用分光光度计制作标准曲线并对水中含油量进行测定,对膨胀石墨吸油性能进行了研究。结果表明：在使用初始阶段吸附量较低,但随后升高且稳定,当使用次数增加到动态吸附饱和后水中残油量才开始上升;膨胀石墨的吸附量随膨胀石墨致密度的增加而增加;随水流速度的增加而减小。     

N-酰基谷氨酸在矿物油中的摩擦学性能研究

分别在油酸和月桂酸分子中引入氮,合成了2种新型的含氮润滑油添加剂——N-油酰基谷氨酸和N-月桂酰基谷氨酸。利用四球摩擦磨损试验机考察了2种添加剂作为HVI350矿物基础油极压抗磨添加剂时的摩擦学性能,通过测定不同条件下的最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数,分析和研究了载荷、摩擦时间、添加剂含量对矿物油最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数的影响。试验结果表明:2种添加剂均可以明显提高基础油的承载能力和抗磨减摩性能,添加剂N-油酰基谷氨酸在矿物油中的承载能力明显优于N-月桂酰基谷氨酸,而N-月桂酰基谷氨酸对提高矿物基础油抗磨减摩性能的效果好于添加剂N-油酰基谷氨酸。试验还表明添加剂的含量并非越高越好,否则磨斑直径将增大。