溶液浓度变化实时检测系统的设计

设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统,用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化,用CCD现场记录干涉条纹,最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示,该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测;在多溶质条件下,通过分析主要溶质浓度的变化,能定量估算主要溶质的浓度变化。以铁在浓度为0.5mol/L的H2SO4溶液中、扫描速度为2mV·s-1的动电位极化实验为例,测得阳极活化区的电位为-0.428V时,电极/溶液界面处FeSO4的浓度峰值为(9.2±0.2)×10-3 mol/L。实验结果表明,该系统精度较高,稳定性好,能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。     

基于化学发光磁酶免疫的HCG检测系统研究

介绍了一种基于化学发光磁酶免疫分析技术测定人绒毛膜促性腺激素(HCG)的检测系统。该检测系统通过良好的屏蔽和抗干扰设计,以高速高频的FPGA器件完成光子计数,实现对HCG的定量检测。对HCG抗原溶液的检测结果表明,检测系统在HCG抗原浓度为0.06～600ng/mL范围内线性关系良好,相关系数R=0.951。对检测系统进行重复性测试,变异系数为0.61%,重复性较好。该系统具有小型便携、灵敏度高、重复性好等特点,在疾病标志物现场检测领域具有较为广阔的应用前景。     

g-C_3N_4修饰电极测定铅离子的便携式分析仪

为了快速便捷地检测水环境中的铅,设计了以MSP430单片机为控制核心的便携式电化学分析仪。基于三电极体系,使用多孔g-氮化碳(g-C_3N_4)修饰玻碳电极,实现了用线性扫描伏安法检测溶液中的铅离子,并将检测的结果传输到上位机。实验结果显示,以多孔g-C_3N_4为传感材料增加了工作电极对铅离子的敏感度,可检测浓度低至1×10~(-6)mol/L的铅离子溶液,检测结果与CHI666e电化学工作站表现一致。     

基于USB接口的在线pH值监测系统

为了满足实时性和数据重现性的要求,开发了基于USB接口的在线pH值监测系统.系统以C8051 F340单片机为主控芯片,采用玻璃电极检测溶液的pH值,铂金ORP电极检测氧化还原电位,利用温度传感器DS18B20采集溶液温度,通过软件计算实现对pH值的温度补偿.以C8051F340内嵌的USB控制器,结合USBXpress开发工具实现与PC机的数据通信,实现对pH值的在线监测.实验数据表明:系统具有良好的实时性、重现性和稳定性.     

H_2S气敏电极的试制及其应用

H_2S气敏电极是一种能直接测定H_2S气体的电极。关于H_2S气敏电极,虽然1973年Ross提到过测定原理,但至今还无此种电极出现,更无关于用这种电极对自然体系的研究工作。我们在制得性能良好的硫离子选择电极的基础上制作了H_2S电极。其性能类似于其他气敏电极。在10~(-2)-10~(-6)M H_2S范围内是Nernst响应,重现性良好,在10~(-6)M溶液中的响应时间为3—4分钟,在浓溶液中时间更短,在测定H_2S量很低的样品时,达到平衡电位的时间较长。用10~(-6)M H_2S溶液测定回收率,其误差为±7％。所作的pH_2S-pH曲线表明溶液中H_2S含量与pH有明显的关系。用H_2S气敏电极进行了水质检测和土壤中H_2S毒害的研究,发现有的废水和死河水中H_2S的含量可达0.34—0.67ppm,在某些还原性强的水稻土中H_2S量可高达0.1ppm以上,一般水稻土中低于0.0034ppm。     

高灵敏度膜进样VOCs在线检测质谱仪的研制

新研制了一台高灵敏度膜进样VOCs在线检测质谱仪。以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)膜系统作为进样接口,采用真空紫外灯单光子软电离技术,与垂直加速反射式飞行时间质量分析器联用。性能测试表明该仪器质量精度优于1×10-4,分辨率优于600,对苯、二甲苯、氯苯的响应时间优于20s,谱图清晰,三者定性检测限分别可达到6ppb、17ppb、24ppb,线性检测范围优于3个数量级,适合定性、定量分析,能够广泛应用于环境中VOCs的快速、在线检测。     

一种以复合敏感膜为离子载体的硫酸根电极制备及其性能表征

文中介绍了一种以复合敏感膜为离子载体的新型全固态硫酸根离子选择性电极的制备方法及其性能表征结果。该电极以金丝为基材,利用化学、电化学方法在其表面原位合成聚巯基苯胺层,其外部包覆纳米铅进而合成硫酸铅钡与硫酸铅混合膜,对水体中硫酸根离子浓度进行检测。该电极在硫酸根离子浓度为10~(-4)~10~(-1)mol/L的范围内呈现出良好的线性关系,符合Nernst定律,检测下限为10~(-4)mol/L。所测电压与硫酸根离子浓度的负对数之间斜率为-27.13 m V/dec。由于该电极体积微小,易与温度、盐度、p H电极等多种电极集成在同一传感器探头内,实现对水体中多种参数的实时在线监测。该电极制备简易、操作简便,电信号响应迅速,具有较好的应用前景。     

3,5-二溴水杨醛缩甲硫氨基酸席夫碱镍(Ⅱ)配合物修饰碳糊电极的制备及对甲醇的电催化氧化研究

制备了3,5-二溴水杨醛缩甲硫氨基酸席夫碱镍(Ⅱ)配合物修饰碳糊电极,研究了该电极催化甲醇的电化学行为。实验结果表明,电极材料组成中电活性物质BrTMSBNi为0.06g、石墨用量为0.30g时,电极有最大的氧化峰电流值;电极反应主要受扩散控制。利用循环伏安法测定了氧化峰电流值与甲醇浓度的关系,在1.2～2.0g/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9997,检出限为0.04g/L。加标回收实验表明,该电极测定溶液中的甲醇具有较高的准确度。     

传统火花塞电极间隙在线测量方法的优化

在传统火花塞成品自动化生产线生产过程中,有一道工序是检测火花塞中心电极与侧电极的间隙.该工序是检验上道侧电极压弯成型工序的产品是否符合产品的设计要求.本论文所表述的是对原检测工艺进行改进优化,采用视觉系统替代人工在线检测,再配置以PLC可编程控制器,以控制相应的机械传动及机械手分选机构,可自动实现火花塞电极间隙的在线检测并完成零件的分类分流.运用该优化后的测量系统,较好地解决了因人工检测所致的产品质量的不确定性,并将成品与次品分流;也节约了人力成本;同时对产品计算机辅助质量系统(CAQ)提供了大量数字化信息依据.     

电位滴定法测双草酸硼酸锂中游离酸的方法探索

建立了电位滴定法测双草酸硼酸锂中游离酸的检测方法,该方法以四丁基氢氧化铵的碳酸丙烯酯溶液为滴定标准溶液,在碳酸丙烯酯溶剂中,以复合玻璃电极为测量电极,采用非水酸碱电位滴定法测试双草酸硼酸锂中游离酸的含量。该方法解决了目前无法检测双草酸硼酸锂中游离酸的问题。测试结果表明:方法检出限在10μg/g以下,相对标准偏差5.1%,回收率为92~103%。     

铋酸盐－依诺沙星修饰碳糊电极的制作及应用

以依诺沙星与硝酸铋(配合比11)的缔合物作为电活性物质 ,研制了铋酸盐 -依诺沙星修饰碳糊电极。该电极对溶液中依诺沙星有良好的线性响应响 ,响应斜率为56.7mV/pC,线性范围达4个数量级 ,检出限为1.0×10 -5mol/L。十几种常见无机离子与一些吡啶类离子对电极基本无干扰。该电极可用直接电位法测定市售药片中依诺沙星的含量 ,RSD<0.5 % ,回收率在99.8 %～100.3 %之间。     

DZGX-1亚硫酸盐镀金自动控制系统(镀液自动管理系统)

该系统采用流动注射光电比色分析金(Ⅰ)的浓度。设计了特殊的流通池,将溶液引出槽外测量,较好地解决了pH在线自动检测中电极的自动清洗与校准问题,电极使用寿命长,测量准确,无交叉污染,可自动打     

高精度多路p H值检测系统的设计

针对传统pH检测仪检测效率低、精度不高、实时性不高等问题,设计了一种高精度多路溶液pH值检测系统。该系统以STM32系列单片机为控制核心,运用ZigBee无线传输技术实现采集数据的传输,不受现场环境因素的制约;利用模拟PID控制算法对溶液的pH值进行调节,能有效地解决pH值的非线性问题。试验表明,该系统具有良好的实时性和精确性,可以满足水质pH值检测的要求。     

一种VOC气体检测的光离子化传感器设计

设计了一种用于检测空气中的挥发性有机化合物(VOC)的光离子化传感器,对传感器的电离室结构、信号采集处理和部分电源模块进行了详细的分析和介绍。同时利用标准浓度10 ppm(1 ppm=10~(-6))的异丁烯气体和纯净的空气混合得到的多种浓度的异丁烯气体作为测试气体对传感器样机进行实验验证。实验结果证明该传感器可以准确测量浓度低至10 ppb(1 ppb=10~(-9))的挥发性有机化合物,具有良好的线性度、重复性与稳定性。     

一种基于钯-镍/硅纳米线的二量程果糖传感器

利用化学沉积法和恒电流沉积法制备了钯-镍/硅纳米线(Pd-Ni/SiNWs)。以钯-镍/硅纳米线作为工作电极,铂电极为对电极,银-氯化银电极为参比电极,从而构建了一种二量程的无酶电化学果糖传感器。以0.1 mol/L KOH为背景溶液,分别采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)进行果糖的定量检测。循环伏安法得出果糖检测量程为5~50 mmol/L,灵敏度为0.061 6 mA/(cm~2·mmol/L);计时电流法检测果糖量程为0~7 mmol/L,灵敏度为31.185 2μA/(cm~2·mmol/L),检测限为7.6μmol/L。该种电化学无酶传感器可以实现果糖的快速准确检测。     

基于电聚合技术的微生物膜制备方法

微生物膜的制备是影响BOD生物传感器性能的关键环节之一。基于电聚合技术,提出一种在电极表面制备微生物膜的新方法,研制成一种可用于快速检测水质生化需氧量(BOD)的电化学生物传感器。首先在金电极表面电聚合一层促进微生物代谢的电子媒介体——聚中性红膜(PNR/Au),然后通过电聚合掺杂有铜绿假单胞菌的吡咯溶液,在聚中性红膜表面制备一层铜绿假单胞菌-聚吡咯膜(PA-PPy),在电极表面形成一种具有双层结构的微生物膜(PA-PPy/PNR/Au),实现对水质BOD的快速检测。对微生物的固定条件和传感器的线性响应进行了研究,结果表明,这种固定方法对所固定的微生物的活性影响小,在BOD测定过程中,该传感器表现出良好的抗干扰性、重复性和稳定性,检测下限为3 mg/L。     

生物传感器在有机磷农药检测中的应用

采用生物传感器、ARM单片机结合微弱信号检测技术的方式,设计了基于酶电极的有机磷农药检测系统。该系统可以检测被测溶液中有机磷农药的残留量。通过RS232与上位机进行通讯．上位机对接收到的数据进行存储、分析,并绘制出相应的图形。     

心电电极除颤过载恢复性能测试系统

除颤过载恢复是心电电极的重要电性能,它的优劣直接影响到除颤后心电波形的检测和显示,进而影响对患者的抢救和治疗进程.文中开发了一种心电电极除颤过载性能测试系统,根据最新医药行业标准,基于C8051 F340的硬件系统,通过USB协议进行数据传输,在LabVIEW的软件平台上,实现了对除颤恢复性能指标的检测(包括交流阻抗的测试).系统采用良好的电隔离控制和检测,能精确控制测试过程中的充放电时间.实验结果表明,该系统能准确有效的测试电极对的除颤过载恢复性能,并具有安全、准确、操作简单等优点.     

氟在线测定系统中氟电极标准曲线的校正方法

针对氟离子选择性电极在实际测定过程中,容易引入因外界条件变化而导致的误差,致使测定系统结果精度低的现象。通过设计一系列实验探究酸碱度、干扰离子、溶液温度对氟电极标准曲线的影响规律,提出了一种校正曲线库的建立方法,最终通过研制氟在线测定系统实现了该校正方法。通过对实际水样的测定,证明该方法使测定系统在不同温度环境下测定质量浓度高的水样误差在1.5%以内,检测氟含量较低样本时误差约为3%以内;对比相同温度条件下的专业电化学工作站检测结果表明,该测定系统对样本的测定误差在读数的3.5%以内。     

基于双层微结构电极的柔性电容式压力传感器

为了研究电容式传感器电极表面有微结构对自身灵敏度的影响,设计了一种基于双层微结构电极的电容式压力传感器,其以表面溅射有导电金属的带有金字塔微结构的PDMS薄膜作为上下层电极。该方法设计的传感器能够明显地提高传感器的性能,灵敏度可达0.34 kPa~(-1),是无微结构电极传感器灵敏度的17倍,具有低的检测极限(最低为20 Pa)、较快的响应时间(200 ms)和可靠的重复性。实验表明,该传感器能够实时快速地的检测外部压力的变化。