微控技术结合顺序注射技术水质氨氮在线监测系统的研究

针对地表I～V类水对于氨氮指数测定的需求,利用微控技术与顺序注射技术相结合建立水质氨氮在线监测系统。分别通过纳氏试剂分光光度法和水杨酸分光光度法完成了氨氮指数的测定,测定范围涵盖地表水环境Ⅰ～Ⅴ类水中氨氮的标准限值。实验结果表明:利用最小二乘拟合算法分别建立水杨酸法和纳氏法氨氮指数测定的回归模型,其线性范围分别为0～1、1～2 mg/mL,相关系数分别为0.999 8、0.999 7,废液排量分别为23.73～23.86、78.78～78.85 mL,最低检出限为0.01 mg/mL,重复性相对标准偏差(RSD)为0.069%～2.224%,加标回收率为98.250%～101.500%。系统稳定性、可靠性、准确性、实时性高,试剂消耗量与废液排量低,氨氮指数在线监测系统可以精准、高效地分析地表I～V类水中的氨氮指数,为环境保护和地表水质监测提供技术支持,尤其适用于实验室、站房式、浮漂式、便携式在线水质监测。     

基于微流控芯片的核酸检测技术

核酸检测,作为一种分子诊断技术,包括核酸提取、扩增和检测,对微生物分析、医学诊断、及时就医等起着根本性的作用。目前核酸检测存在工作量大、成本高、而且耗时长等问题,显著影响了其在诊断中的应用。微流控芯片技术以及侧向流层析试纸条,具有制作成本低、设备小型化、分析速度快、灵敏度高等特点,且结果可传送给最终用户,在医疗诊断中具有巨大的发展潜力。鉴于前人的相关研究成果,本文首先介绍了微流控技术在核酸检测中的意义,其次介绍了以微流控芯片为平台的核酸提取技术、扩增技术,以及核酸检测技术,在文章最后展望了将核酸的提取、扩增、检测技术集成到一个微装置中的可行性。     

基于物联网技术的水质在线监测系统

本设计提出一种基于物联网技术的水质在线监测系统的硬软件设计方案,从物联网的基本原理进行分析,描述了整个控制系统的设计方案,从系统的硬件电路设计和软件设计方案进行说明,重点分析硬件电路中传感器采集电路的设计。     

地表水中氨氮的在线自动监测

采用K301在线自动监测仪测量水中的氨氮,分析结果表明具有良好的准确度与精密度,RSD在0.00%～1.5%之间,实际水样的检测结果与纳氏试剂比色法的相对误差在0.3%～1.4%之间,具有良好的一致性。     

基于液滴微流控技术的集成式数字PCR芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,设计出一款新型的微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)芯片。该芯片由流动聚焦式微滴生成模块及后方的微滴储存腔构成。使用COMSOL软件对微滴生成及收集腔内液体流动进行仿真,验证芯片结构的合理性。使用软光刻技术及模压成型方法制得聚合物芯片并进行试验,结果表明,该芯片可以在70s内生成20 000个直径为120μm(0.89nL)的微滴,微滴一致性较好(体积的变异系数为2.11%),且可以整齐、稳定地排列在收集腔内。应用该芯片直接进行原位PCR扩增及检测即可得出DNA检测结果。该芯片具有高灵敏度、高通量和高集成度的优势,避免了普通数字PCR的各种缺陷,如操作复杂、移液过程中的样品污染、样品损失、微滴破碎和融合。     

基于微流控技术的新型PDMS平面微阀

针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究.微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺.测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量可以减少到0.1 mL/min,而微阀的正/反向流量比可以达到41:1,满足了微流体控制系统对流量调节的要求,可广泛应用于各种微流控系统中.     

微流控分析芯片的加工技术

综述了微流控分析芯片和加工技术和材质性能,光刻和蚀刻技术常用于加工硅,玻璃和石英芯片。有机聚合物由于品种多,易加工,是代替玻璃和石英的芯片材料。本文总结和讨论了各种芯片材料和它们的加工方法,如光刻,湿法刻蚀,干法刻蚀,模塑法,软刻蚀,热压法,激光切蚀法,LIGA技术和键合技术,引用文献36篇。     

微流控技术结合光学系统的广泛应用

微流控技术作为建立微型分析平台的关键技术,从20世纪90年代发展至今不仅逐渐具备了功能化、集成化以及微型化的特点,而且与光学、微生物学、流体物理等研究领域实现了交叉融合.近年来更是涌现了诸多新型微型化芯片应用领域,其中结合光学系统的微流体分析平台得到了极其广泛的关注.结合微流控技术的概念简要阐明了微流控技术结合光学检测...     

微流控芯片热压成型机液压系统

提出了微流控芯片热压成型方法。介绍了热压成型的原理,并对微流控芯片热压成型机进行了总体设计。分析了热压成型机的液压系统及其器件选择方法,设计了热压成型机的整体液压回路,对液压系统进行了压力精度控制试验。试验结果表明,该系统控制精度在容许的范围之内。     

微流控芯片PCR循环温控系统

介绍了一种适用于微流控芯片PCR扩增的新型循环加热系统,包括系统可控电源电路设计、控制方案确定及控制算法实验.实验表明该系统消耗试剂量小,温度控制准确、稳定,适用于微流控芯片PCR扩增实验.     

基于LabVIEW for Arduino的数字微流控液滴系统研究

针对数字微流控系统成本高和程序可移植性差的问题,文中设计一种基于LabVIEW for Arduino的新型数字微流控系统,该系统包括上位机LabVIEW软件、Arduino单片机、DC-DC升压模块、开关三极管、电极板,实现软件硬件相结合,其中可以通过调节DC-DC升压模块的输出电压,实现0～600 V直流电压连续调节。经过实验测得,当电压为400 V时,液滴移动速度为1.7 mm/s;电压为500 V时,液滴移动速度为3.5 mm/s。当频率为50 Hz时,液滴移动速度为1.5 mm/s;频率为100 Hz时,液滴移动速度为0.9 mm/s,液滴操控效果明显。与传统数字微流控系统相比,该系统具有成本低、可移植性好等优点,对于提升数字微流控系统性能具有重要意义。     

微流控芯片分析系统的最新研究进展

系统地介绍了目前国内外微流控芯片分析系统的发展概况,重点从仪器小型化、系统集成化、生物分析领域应用、微加工技术以及多种检测技术等方面讨论了微流控芯片分析系统最近几年所取得的进展.并指出了它当前所面临的一些问题.     

基于PWM技术的程控多通道微流控高压电源的研制

研制一个用于微流控研究的多通道高压电源,微处理器C8051F340控制继电器切换输出通道。利用SG3524芯片实现脉冲宽度调制(PWM)技术以获得高电压,其中脉冲的占空比由数字电位器MCP41100调节,微处理器通过SPI命令控制MCP41100的分压比。输出电压由线性模拟光耦HCNR200反馈,供微处理器监控。事先记录MCP41100控制字与输出电压之间的关系,并写入微处理的闪存供工作时调用。     

基于激光分光技术的挤压中心在线监测系统

针对大型挤压机多部件挤压中心对中及在线位置监测要求,介绍了基于双激光光路基准在线监测系统的测量原理、系统组成、光路分布、分光技术的实现,设计了位置信号获取方案及集成分光光电信号转换装置.     

微流控分析芯片的加工技术

综述了微流控分析芯片的加工技术和材质性能.光刻和蚀刻技术常用于加工硅、玻璃和石英芯片.有机聚合物由于品种多、易加工,是代替玻璃和石英的芯片材料.本文总结和讨论了各种芯片材料和它们的加工方法,如光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、模塑法、软刻蚀、热压法、激光切蚀法、LIGA技术和键合技术.引用文献36篇.     

PCR-CE微流控芯片技术的若干进展

PCR-CE微流控芯片是利用微电子机械系统制作在硅、玻璃或聚合物衬底上的一种微装置,它可以在单个芯片上自动连续完成样品制备、聚合酶链反应、毛细管电泳等微过程。本文通过介绍一些研究小组的研究成果,评述了PCR-CE微流控芯片技术的若干进展及各种PCR-CE微流控芯片的特点,预测了PCR-CE微流控芯片可能的发展方向。     

基于LabVIEW的电厂在线监测系统

为解决邯钢电厂生产点多、各控制系统需要连接的工作量大以及生产工艺流程复杂、各分厂车间互相不完全协调的问题,以LabVIEW为平台,设计了一套电厂在线监测系统。其功能包括:数据采集、数据存储与分析、趋势分析、故障诊断等。首先设计了该系统的服务器,包括数据采集、数据存储、数据发布3个模块,然后设计了该系统的客户端,包括系统设定模块、即时信号显示模块、信号监测分析模块、故障诊断模块。在保证故障检测效率的条件下,该系统极大地减少了存储空间。实际使用结果表明,利用该监测系统故障发生前,可即时做出预警,故障发生后,可方便工程技术人员调用历史数据、判断故障原因并进行分析。     

基于VB的颗粒在线监测系统

颗粒测量在工业生产中体现出越来越重要的价值.石化行业通过对催化剂颗粒的测量可以保证催化装置中烟气轮机的安全运行.为了满足市场的需求,本文在颗粒监测仪器硬件基础上,利用VB开发了软件应用系统,其操作方便,调试准确灵活,分析查询手段丰富,运行稳定可靠.该软件已用于上海炼油厂在线监测.     

基于GPRS的污水在线监测系统

针对我国目前企业污水监测耗时、监测能力不足、监测信息处理实时性差的现状,设计了一种基于GPRS的污水在线监测系统.该在线监测系统的硬件采用Ti公司的MSP430单片机系统,由GPRS模块Sim300C及电源模块、外围接口组成,能够实现多种水质参数的采样.上位机界面由Visual Basic 6.0实现.