微机化伏安技术设计与实验

电化学中的计算机控制与处理虽然已有二十多年的历史，但是，仅在近十年，由于计算机成本的急剧下降，特别是微型机的开发和普及，才使几乎所有各类电化学仪器真正实现了计算机化。以静态测量为基础的电势法和库仑法，在海水分析中早已使用了微机程控与处理。极谱法是以动力学测量为基础的电化学测试技术，内容多而复杂，但这样却能比较充分的发挥计算机的功能。     

DF-1型电化学分析仪

DF-1型电化学分析仪是继AD-1型极谱仪和AD-2型极谱仪之后的一种综合性较高的电化学仪器,除了用于多种极谱-伏安法分析之外,还适于作若干电化学测试。该仪器具备多种工作状态选择和大幅度参数调节范围,自身附带自动平衡记录装置和精密电子计时器,并配有电化学工作台和电极系列,能够比较灵活地随意选择各种实验测试方法,如经典极谱法、溶出伏安法、单扫导数极谱、示差伏安技术、恒电势电解、库仑分析、线性极化法、钝化曲线、循环伏安法、络合物与化学形态研究、色谱伏安检测以及配合其他实验等。由于具备一机多能的特点,并且各组成部分既可构成一体,又     

实用微机化伏安测试系统

随着微电子技术的发展和微型机的普及,近几年来国外已出现象PAR384极谱分析系统和PAR350腐蚀测量系统等微机化电化学仪器。目前国内也正在将微机应用于某些电化学分析和研究工作,但作为微机化伏安测试系统的情况尚未见报导。按照实用要求与合理的性能/价格比值,我们采用TP—801型8位单板机(北京工业大学电子厂)作为核心单元,配合必要的电子线路     

AD—1型极谱仪

为了适应海洋污染调查和环保监测工作的需要,我们于1977年九月研制了AD—1型极谱仪。 AD—1型极谱仪是一种常用的电化学分析仪器。它可以进行阴极伏安法、阳极伏安法和示差法测定。为适于船上作业,该仪器采取外接记录仪笔录谱图并且装有磁力搅拌器和固定夹具。对于海水中的铜、镉、铅、锌等重金属可在3—5分钟内连续检测。     

地磁测量参考场计算软件的设计与实现

以IGRF全球地磁位模型为基础，设计地磁测量参考场计算软件，实现地磁场参数长波分量的时间域与空间域离散点计算，为野外磁力测量相关数据采集与仪器配置提供先验信息，使数据采集的作业效率及可靠性大大提高。     

多项式回归校准结果的不确定度评定

不确定度评定是测量仪器校准过程中的重要环节,随着仪器测量精度的不断提高,利用数据拟合回归技术确定仪器测量数据与约定真值的函数关系,已经成为仪器校准技术发展的趋势。利用多项式回归开展校准数据的处理,根据最小二乘法原理,分析校准过程中导致不确定度的来源,给出了多项式回归校准结果不确定度的评定方法和步骤。     

AD—3型极谱仪

AD—3型极谱仪是一种新型自动极谱仪。设计中主要考虑到综合性、先进性和实用性。在综合性方面,该仪器具有线性极谱仪的一般功能,并集中了同类仪器的特点,使之几乎能够代替883型、JP—1型、AD—1型、AD—2型、SDP—1型、75—4B型、79—1型、DF—1型和XJP—821型等极谱—伏安仪器。用它可以完成经典极谱法、催化波法、单扫极谱法、溶出伏安法、示差极谱—伏安法、新极谱法、线性极化法、     

自研高精度pH传感器的标定、校正方法及其在海水原位观测中的应用

电化学方法是测量海水pH值的主要方法之一。针对自主研发的基于铱金属及其氧化物电极的pH传感器,建立了海水环境下仪器标定和数据校正的方法,并在近岸和大洋环境中进行了原位测试的应用。仪器标定包括：(1)依照海水pH分析的标度要求选取适当的标定缓冲试剂;(2)以标准海水替代常用的2-氨基吡啶(AMP)溶液制备标定缓冲体系。数据校正主要包括温度背景校正及误差校正。海区原位测试应用以及与其他同类仪器对比表明,标定体系差异带来的误差可达1.00 pH单位,数据校正可提升测试精度0.10～3.00 pH单位不等。仪器的标定与数据校正方法能有效提高该自研pH传感器的测量精度。     

智能化溶氧仪的研制

本文叙述了一种智能化溶氧仪的原理。该仪器以单片机为核心,实现对溶解氧浓度信号的采集和处理,对传感器自动进行温度补偿,并以数字形式显示测量结果。     

组合型水光仪器的阴影和姿态对水光测量的影响

本文用后向Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法模拟了有水光测量仪器存在的水体中的光场,计算了在Ｌｕ和Ｅｕ测量时仪器阴影误差与仪器在水平面内旋转角的关系,仪器倾斜时的辐亮度阴影误差与倾斜角的关系和阴影误差与深度的关系。高精度的水光测量在测量过程中和处理数据时应该解决好这个问题。     

MICROTOPSⅡ手持式太阳光度计海上测量关键技术

海上的大气参数是卫星遥感器进行大气校正所需的重要参数,而手持式太阳光度计的现场测量精度又是能否准确地获得大气参数的重要环节,此环节将直接影响大气参数后期数据处理的准确性与可靠性。文章以MICROTOPS Ⅱ仪器在2002年6月HY-1南海海上试验与2004年3月天津试验的测量数据为基础,针对影响海上测量的一些重要因素与关键技术进行讨论和研究。     

气温,湿度和风速梯度数据采集系统

测定近海面及地面的气温、湿度和风速梯度,对于研究其间的相互作用是必要的,由于常规气象仪器不满足要求,国内也曾出现了一些梯度记录仪。其中大多不再应用,因为稳定性不够好,操作与资料处理不便。本文的数据采集系统以高性能的传感器和低耗电单片计算机为基础。传感器有良好的稳定性和互抉性。仪器无需常进行标定,输出数据为实际值。显然,它的数据处理是简便的。仪器用干电池供电和固态数据存贮,可以工作在船上、海边和荒野,无需人员值班。当观测结束,仪器可通过 RS-232接口把存贮的数据倒给便携式个人计算机。此系统已实现了全自动的数据采集和处理。它已被用于若干课题,如大气环境评价和海洋大气界面层的研究。     

MICROTOPS II手持式太阳光度计海上测量关键技术

海上的大气参数是卫星遥感器进行大气校正所需的重要参数 ,而手持式太阳光度计的现场测量精度又是能否准确地获得大气参数的重要环节 ,此环节将直接影响大气参数后期数据处理的准确性与可靠性。文章以 MI-CROTOPS II仪器在 2 0 0 2年 6月 HY- 1南海海上试验与 2 0 0 4年 3月天津试验的测量数据为基础 ,针对影响海上测量的一些重要因素与关键技术进行讨论和研究。     

海洋沉积物中Cu、Zn、Pb、Ba的能量色散X射线荧光光谱测定

能量色散X射线荧光光谱仪是一种较为先进的化学分析仪器。我们应用此仪器,采用谱线背景作内标的方法对海洋沉积物中的Cu、Zn、Pb、Ba元素进行了测定,结果比较令人满意。本方法的准确度要优于重量法、比色法,与原子吸收法相比,本法不需要经过萃取分离处理样品,方法简便、快速。因此,本方法适用于大批量样品和多元素的快速测量。     

一种多功能水质测定仪

介绍一种SWQ-1型多功能水质测定仪,以数字显示温度,盐度,溶解氧,pH和氧化还原电势。仪器用干电池供电,其结构是以一个带有多路模数转换器和液晶显示器的低功耗单片微计算机为基础而构成。通过微计算机按照存贮器中的物理化学公式和定标常数进行数据处理,并把结果送给显示器。温度和pH传感器用的是定型的商品—热敏电阻和玻璃电极。盐度和溶解氧分别采用由作者自行设计的铂电极电导池和薄膜原电池型传感器进行现场测量。溶解氧的测量采用了自动定标程序,减少了电位漂移对测量的影响,提高了测量的可靠性,并且便于操作。这种水质测定仪是一种尺寸小,重量轻,效率高的便携式仪器。     

响应曲面法优化电化学氧化处理染料废水工艺参数的研究

采用响应曲面分析中的Box-Behnken设计法,以电流密度、初始pH值、氯化钠浓度和反应时间为实验因素,以电化学氧化处理酸性粒子元青染料废水过程中的TOC去除率和能耗为响应值,通过响应曲面法结合优化期望函数得出电化学氧化最优效能的工艺参数。结果表明,分析得出的TOC去除率与反应能耗的多元二次回归模型均达到显著并有很好的相关性。电化学氧化最优工艺参数为电流密度55mA/cm~2,初始pH值为6,氯化钠浓度0.15mol/L,反应时间120min,在此条件下,TOC去除率为80.20%,能耗为19.85kWh/g(TOC),预测值与实际值之间的相对误差分别为2.2%与4.6%。表明此方法可用于优化电化学氧化处理染料废水工艺参数,为实际工程应用中制定高效节能的处理方案提供参考。     

一种改进的膜盐度计

叙述了一种可用于现场及实验室使用的新的浸入式电池膜盐度计的设计与结构。该膜盐度计传感器由下列电化学电池组成,用此传感器与微机或pH/离子计配合组成了膜盐度计。该仪器可用于近岸河口地区表层海水盐度监测并用于有潮河口底栖动物生态现场研究。仪器现场条件使用准确度约为盐度测量值1％。同时能用于Cl~-及其他离子的现场监测。     

基于Labview平台的海浪波高测量系统

海浪波高测量是海洋勘探的主要内容之一.结合Ku波段多普勒相栓雷达,运用虚拟仪器根据海浪回波的多普勒频率来判断海浪变化,测出海浪波高存储数据.系统硬件部分采用了NJ(National Instruments 美国国家仪器)公司的高性能数据采集卡USB-6251.替代传统的DSP处理芯片.软件方面采用了Labview7.1图形化编程实现,具有很好的直观性和形象性.初步实现了潮位测量的基本功能.     

海洋重力测量数据精度分析

海洋重力测量仪器工作环境的特殊性,决定了其测量数据精度分析与检测难以方便实现。在分析一般数据处理方法的基础上,研究了海洋重力测量精度分析的特点,采用一种以重复测线不符值、测线网交叉点不符值的标准差对海洋重力测量的内符合精度进行分析,并根据重复测线、交叉点内符合精度评估方法,通过对某型海洋重力测量仪器的多次航行试验,获取了该型仪器测量数据的部分精度数据,分析结果表明该方法可以全面衡量仪器性能。     

航空摄影测量技术的数学方法探讨

航空摄影测量技术经历了模拟、解析、数字摄影测量三个阶段,随着计算机技术及数学算法更加完善,全自动数字摄影技术即将到来,以数字航空摄影测量处理流程为基础,梳理了涉及的数学理论及算法,并从学科融合的角度将控制学、云计算等理论引入算法流程中,以提高航空摄影测量处理自动化程度,为拓展摄影测量领域应用,提高自动化处理能力提供理论依据。