文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
环境检测电子鼻与电子舌分析仪器设计
姓名:吝涛
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:王平
20070501
摘要统主要实现水路控制、通讯控制和测量控制。控制系统根据上位机的命令配置电洗。仪器具有全自动测量,可扩展性好,可靠性高等特点,适合现场检测。量,具有很强的实用性,适合在有可燃气体潜在危险的场合使用,起到规避事故本文主要描述了用于痕量重金属现场自动检测电子舌仪器和便携式可燃性气体检测电子鼻硬件和软件的设计与实现。电子舌仪器主要采用差分脉冲溶出伏安法完成六种痕量重金属元素⑶Α锌、镉、砷和汞南殖∽远治觯瞧鞔庸δ苌戏治2饬肯低澈涂刂葡低沉酱部分。我们使用高精度连续逼近寄存器型偷推玫缌髟朔殴钩晌⒌缌鞑样系统,并详细分析了微弱电流采样技术;使用高精度透咚俅蟮缌鞯ノ辉益缓冲放大器设计了恒电位仪,并与微控制器共同组成电化学测量系统。控制系磁阀和蠕动泵的开启关闭顺序和延迟时间,自动完成进样、测试、排空废液与清电子鼻仪器利用催化燃烧式传感器检测可燃性气体。仪器采用便携式,低功耗设计,可以对可燃气体浓度进行现场实时测量,并将测量结果及当前时间保存。选用的催化元件具有优异的稳定性、重复性,响应快速,且输出与气体浓度成线性变化。传感器与电阻组成电桥电路,电桥输出的电压信号经过处理后转化为浓度值,送允静⒔ǜ弥涤胗没гは壬瓒ǖ谋ň到斜冉希卸鲜欠裥枰1警,报警方式采用声光报警。同时仪器具有与机通讯的功能,通过串口可将保存的历史数据输出给机,通过管理软件实现历史数据的回顾与管理。仪器测量电路具有通用性,配合不同气敏元件适当调节参数就可实现对多种气体的测的作用。最后,我们对完成的样机进行了性能测试,:重金属检测,可燃性气体检测,现场测量浙江大学硕士学位论文
,./,:,:浙江大学硕士学位论文—Ⅱ
赫拄电话:,罗办铆嬲吝祷工作单位:舀啤分析技术研肇缉蹶必可学位论文作者签名:吝祷签字日期:夕仰辍卧拥独创性声明学位论文版权使用授权书彪驤姿或撰写过的研究成果,也不包含为获得迸鎏盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使签字日期:工叻辍卧拢日縫赆茉卖蝗本学位论文作者完全了解迸姿盘鲎有关保留、使用学位论文的规定,有权保权逝’江盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字白期:留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:通讯地址:地址印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。邮编:‘
:.亟鹗粝殖〖觳饧际跸肿从虢重金属广泛分布于我们所处的生态圈中,在正常情况下,其自然本底浓度难以达到有害的程度。但是大量工业废水排入水体,使得重金属成为相当严重的一个污染源。重金属污染独有的一些特点使得水中微量的重金属即可产生毒性【:首先,重金属易被各种有机和无机胶体及微粒物质所吸附,经聚集沉降沉积于水体底部成为长期的次生污染源。而水中各种无机配位体和有机配位体会与其生成络合物或螯合物又会使己进入底泥的重金属又可能重新释放出来,因此其毒性具有长期持续性。其次,水体中某些重金属可在微生物作用下,转化为毒性更强的有机化合物。生物体可大量富集重金属离子,通过食物链的浓缩最终进入人体,造成慢性中毒,这是重金属水污染的突出特点。再次,所有的重金属超过一定浓度都对人体有毒,包括锰、铜、锌等人体所需微量元素;而铅、镉、汞等的毒性尤甚。最后,重金属无论采用何种处理方法,微生物都不能降解,只不过改变其化合价和化合物种类。重金属离子的价态不同,其活性和毒性也会不同。因此,水体中重金属离子浓度的定量检测和监测对人们的工作、生活以及生态环境都具有十分重要的意义。目前对水中重金属污染的检测主要是依靠原子吸收分光光度计、液相色谱、质谱、中子活化分析等大型仪器,这些检测方法具有检测精度高,可靠性好等优点。但是由于上述仪器属于实验室设备,具有价格昂贵,操作复杂,分析时间长,分析过程复杂烦琐等局限性。更主要的是由于检测需要在现场采样后进行离线分析,要求严格的实验室条件和专门的实验人员进行分析,检测结果只能静态的表现水体某点重金属的污染情况,与现场测量方法相比具有一定的滞后性,不能做浙江大学硕士学位论文
娟.\到对水质的在线、实时跟踪。为了满足现场快速、实时、在线测量的要求,需要设计一种新