全固态复合pH传感器的研制与应用

研制了一种可用于直接测定固体、半固体及糊状物表面和内部pH值的新型全固态复合pH传感器,并详细研究了该传感器的制备工艺、性能、测试条件和干扰物的影响。结果表明,该pH传感器内阻低、响应快、测量范围宽(pH 1~13)、测量精度高、重现性好,响应斜率为(56±1.0)mV/pH,温度系数为-0.782 mV/℃。除能用于与玻璃电极相同的测定领域外,还可广泛用于临床检验、食品加工、生物化工、环境监测、皮革和造纸工业、土壤普查及文物档案保护等领域pH值的直接、原位无破损测量。     

提高离子选择电极测定电位精度的简易装置

应用离子选择电极测定溶液中某离子的电位,经常使用酸度计,但一般酸度计的分辩值为2 mv,不能满足分析测定的要求,给测定结果带来较大的误差。为了提高离子选择电极测定溶液电位的精度,我们应用高电阻直流电位差计与PHS—2型酸度计相联。用酸度计的“pH”档粗示电位值,且将酸度计的pH分辩值由1.2 mv调至每格1mv,精确电位值则由高电阻电位差计读出,可准至0.1mv,提高了测定结果的准确性。     

多传感器环境下的温室蓝莓智能控制系统研究

针对蓝莓生长的温度、湿度、光照强度及培养液pH等环境要素,介绍了一种基于AT89C51单片机的集温湿度传感器、光照强度传感器及液体pH传感器等多传感器的温室蓝莓智能控制系统。该系统具备多传感器数据采集、模拟/数字信号转换、数据处理、数据存储、ZigBee无线通信、LCD显示、在允许误差范围内自动调节控制温室蓝莓生长环境要素等功能,可为温室蓝莓提供适宜的生长环境,有利于节省人力、物力和成本,并能提高蓝莓的产量。     

基于Nafion/天青A/纳米金层层自组装固定酶的过氧化氢生物传感器

[目的]明确基于Nafion、天青A、纳米金层层自组装固定酶制备过氧化氢生物传感器的可行性。[方法]先利用静电吸附和自组装技术将Nafion、天青A、纳米金修饰到金电极表面,然后利用纳米金吸附辣根过氧化物酶(HRP),制备过氧化氢生物传感器。采用循环伏安法和计时电流法考察该传感器的性能。[结果]在测试溶液pH值5.5、工作电位-0.3~-0.2 V、扫速100 mV/s、检测温度25℃条件下,该传感器具有良好的生物催化活性,还原峰电流与H2O2浓度在2.0×10-6~1.6×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为7.62×10-7mol/L。该传感器稳定性好,抗干扰力强,制备方法简单,成本低廉,对H2O2有快速灵敏的响应。[结论]该研究制备的过氧化氢生物传感器灵敏度较高,检测范围宽,检出限较低。     

脱毒微型马铃薯机械物理特性试验

对3个不同品种脱毒微型马铃薯的质量、几何尺寸、密度、滚动稳定角、休止角和含水率等进行了测试并对几何尺寸等参数的分布特性进行了分析。试验测得微型薯质量分布集中在3～6 g,平均值4.83g;球形度平均值0.74;容积密度平均值633.07 kg/m3;粒子密度平均值1 058.29 kg/m3;含水率平均值82.62%(w.b);微型薯在塑料上的滚动特性比钢板上好。     

YB菌株生化需氧量的测定及对河豚毒素毒性的响应

[目的]了解自有YB菌株在BOD生物传感器及河豚毒素毒性传感器中的作用。[方法]以YB菌株作为响应菌株,采用夹层膜法制作固定化微生物膜,组装成微生物传感器并测试其性能。[结果]YB菌株在33℃,pH为7.2的条件下对BOD响应良好,在此条件下静态法测得传感器标准曲线为y=0.061 2x-0.001 3,线性相关系数为0.995;动态法测得传感器标准曲线为y=0.072 2x-0.031 9,线性相关系数为0.996。同时,YB菌株对河豚毒素基本没有响应。[结论]自有YB菌株可以作为BOD微生物传感器的敏感菌,但不能作为河豚毒素毒性传感器测试菌株。     

解非对称线性方程组的一种方法

本文研究了求解非对称线性方程组的广义Hessenberg方法 (GHM) 的截断格式——不完全广义Hessenberg方法(IGH)。该方法是在迭代过程的每一步,采用不完全正交化方法,使产生的第m+1个向量1+mv只与前面的已经求得的p个向量(1+-pmv,…,mv)正交,从而达到了节约存储量和运算量的目的。本文同时给出了有关IGH方法的一些性质。     

氨基酸分子印迹传感器的制备及其在手性识别中的应用

【目的】通过构建分子印迹传感器对不同构型的色氨酸分子进行手性识别,探讨该传感器的手性识别能力及实际应用效果.【方法】以石墨烯为基底,利用分子印迹法制备色氨酸分子印迹传感器,探究不同pH值、沉积时间和色氨酸浓度对该传感器识别色氨酸对映体能力的影响,并通过配制不同浓度的L-色氨酸和D-色氨酸溶液,检测氧化峰电流值的差值ΔI,探究浓度与ΔI的关系.【结果】5.0 mmol/L色氨酸对映体在分子印迹传感器中的I_D/I_L为4.36,说明传感器对L-色氨酸有很好的识别能力.当电解液的pH值等于6.0,沉积时间为5 min时,所制备手性传感器性能最佳,并且ΔI与色氨酸浓度满足良好的线性关系,表明在实际应用时该传感器具有良好的准确性和灵敏度.【结论】色氨酸分子印迹传感器制作简单,检测灵敏,结果准确,为手性识别氨基酸提供了高效的方法.     

基于LoRa无线通信的水产养殖监测系统设计及应用

目的 针对大面积水产养殖环境覆盖面积广、多种水体环境监测因素综合影响的特点,设计一种可同时监测水体溶解氧、盐度、pH、氨氮和温度5种参数的设备。设备可通过远距离无线通信技术实现水质数据远距离无线传输,并在上位机端可视化平台动态显示监测环境因素。方法 数据采集终端的控制核心采用TI公司具有16位总线的MSP430F149型微控制器。水质信息通过各传感器采集获取,氨氮采集终端采用量程为0~10 mg/L的NHN-202A型氨氮传感器;溶解氧与温度采集终端采用溶解氧量程为0~20 mg/L、温度量程为0~40 ℃的RDO-206型传感器;pH采集终端采用量程为0~14的PHG-200型传感器;盐度采集终端采用量程为0~0.5%的DDM-202I/C型传感器。服务器端采用Linux系统搭建,通过JetBrains下的IntelliJ IDEA开发工具搭建,使用的编程语言为Java。线上平台采用SpringMVC框架,数据库连接通过HiBernate对象关系映射框架连接操作。监测平台通过Tomcat部署在Linux系统上,数据展示界面通过调用可视化库Echarts实现。结果 系统实际所测水体溶解氧含量绝对误差为0.12 mg/L,盐度的绝对误差为0.001%,pH的绝对误差为0.017,温度的绝对误差为0.05 ℃。单一采集设备功耗测试中,5 200 mA电池可持续为终端设备供电28.5 h,且线上系统运行稳定。结论 本研究设备LoRa无线通信技术与上位机端数据可视化平台相结合的设计增强了远距离水质监测数据采集的可靠性,解决了动态实时测量中监测数据长距离传输问题及数据同步上位机端平台展示问题。     

金纳米颗粒和多壁碳纳米管协同增敏的维生素C传感器的研制与应用

目的 开发一种低成本、高响应的维生素C电化学传感器,用于实现果蔬中维生素C含量的快速检测。方法 通过在铅笔芯电极上修饰金纳米颗粒和多壁碳纳米管,构建具有维生素C强催化响应的MWCNTs/Au/PGE电极。通过扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和循环伏安法表征电极,采用差分脉冲伏安法确定电极的pH适用范围和最优pH条件。采用时间电流法建立标准曲线和方程,以实现快速检测。最后通过加标回收率法检测番茄中维生素C含量。结果 基于MWCNTs/Au/PGE电极的维生素C电化学传感器可在pH 4~8范围内准确地测定维生素C含量,在pH 5时性能最优。快速检测时检测维生素C的质量分数范围为1~500 μg/g,灵敏度达0.244 μA·(μg/g)^?1·cm^?2。该传感器对葡萄糖、苹果酸和柠檬酸的干扰率均小于1.77%,同一传感器多次测定的相对标准偏差为2.7%。成功检出番茄样品中的维生素C质量分数为69.42 μg/g,加标回收率为109%~113%,相对标准偏差小于2.26%。结论 MWCNTs/Au/PGE电极制备工艺简单,成本低,灵敏度高,测量范围宽,有较强的稳定性和抗干扰性,为实现快速检测果蔬中维生素C提供了新思路。     

基于无线传感网络的设施农业智能监控系统

无线传感网络是在微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术基础上发展而成,由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。结合设施农业实际,提出了基于无线传感网络的智能监控系统方案设计,采用基于ZigBee协议的CC2530芯片作为传感器节点和网关/汇聚节点,进行监控参数传输、汇聚和融合;结合数据库技术和专家决策系统,实现了农业生产自动化和精细农业。     

基于Linux的家用微型植物工厂

试验研究的家用微型植物工厂,具有全自动发面和生豆芽的功能,还可在室内完成种菜的全过程。植物工厂内部利用温、湿度传感器,CO2浓度探测器以及LED灯来精确控制内部的小气候环境,不受外界环境影响,确保各功能的完好实现。植物工厂提供了可以人工控制的用户接口,应用基于web的B/S(Browser/Server)和浏览器/服务器模式,引入了嵌入式SQLITE数据库,可针对不同的植物生长进行人工调控、适时的自动控制和管理。试验结果表明:家用微型植物工厂能正确显示、精确控制工厂内的环境,系统运行可靠稳定,达到了预期的设计目的,可应用于家庭生活或餐馆的小菜种植。     

生长素和细胞分裂素对怀山药微型块茎诱导形成的影响

以B号山药试管苗为材料,研究了生长素NAA,2,4-D和细胞分裂素KT,6-BA单独使用对怀山药微型块茎诱导形成的影响。结果表明,与对照相比,生长素有利于微型块茎的有效数量、总重量、单株平均微型块茎数及块茎指数的显著提高,NAA和2,4-D诱导微型块茎形成的适宜浓度分别为0.5 mg/L和0.1 mg/L,且以2,4-D 0.1 mg/L的诱导效果最好;细胞分裂素对微型块茎的形成不利,其中6-BA效果更差,微型块茎各项指标均无显著提高,且浓度大于2 mg/L时无微型块茎形成。     

基于普鲁士蓝和明胶修饰的过氧化氢生物传感器

以铂电极为基底,用恒电位沉积一层普鲁士蓝(PB),然后用纳米金和明胶构成的复合固酶基质,结合溶胶-凝胶技术将辣根过氧化物酶(HRP)固定在普鲁士蓝修饰的电极表面,再用戊二醛(GA)对复合酶膜进行交联改性,从而制备了性能良好的过氧化氢传感器.采用循环伏安法(CV)、计时电流法、交流阻抗法(EIS)对传感器进行了电化学表征.在pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,探讨了工作电位、pH、温度以及干扰物质对传感器响应电流的影响.实验结果表明,此方法有较高灵敏度、较好抗干扰能力、良好稳定性及重现性.传感器对H2O2的线性响应范围为1.2×10-6～1.3×10-8 mol/L,检测限为6.0×10-7 mol/L.     

信息三则

德国开发动物健康无线监测系统据媒体报道,一种由传输装置和传感器构成的新型无线测量系统,可帮助牲畜在消耗最少资源情况下,变得更为健康。新型技术把微型传感器植入母牛瘤胃     

基于模糊控制的齐口裂腹鱼养殖监控系统设计

为提高人工养殖齐口裂腹鱼的产量与质量,以ZigBee网络、32位嵌入式控制器和3G网络为核心,开发了设施鱼池监控系统,系统主要由传感器节点、控制节点、路由节点、网关节点和远程监控PC机组成,采用干电池、蓄电池为系统提供电能,为减少传感器电路能耗,由传感器节点控制传感器电路电源适时工作,控制程序设计出模糊智能算法,并移植在32位嵌入式控制器上实现,完成设施鱼池的微水流、温度、溶解氧、pH、水位各参数的智能调节。试验结果表明,微水流流速偏差控制在±1.9 cm/s范围内,温度偏差控制在±0.6 ℃范围内,溶解氧偏差控制在±0.4 mg/L范围内,水位偏差控制在±2 cm范围内,pH偏差控制在±0.3范围内,系统可满足齐口裂腹鱼养殖实际需求。     

电喷发动机测试仪的研制

介绍了一种测试电喷发动机传感器性能的测试仪器,该仪器可以测试、模拟各类传感器的性能信号,具有多功能、智能化、使用方便等特点。     

我院研制的微型数字式pH/mv计通过技术鉴定

酸度计是用来测试溶液中 H~+离子活度的仪表。它广泛用于科研单位、高等院校、医学卫生、工矿企业、食品、制冷、环保和化工等系统的分析室和化验室。我国目前实际使用的酸度计大多以传统的指针式为主,由于它受指针表头精度等级的限制,致使这类仪器的测试精度较低,单量程 pH 值测定准确度一般为0.1pH/3pH,而且整机体积     

延边牛心电图正常值的研究

本文使用 XDH—3型热笔直描式心电机描记了延边牛公母共37头。运用11个导联,做了381例的心电图,观察和测量了各种波型,并所得数据后,用生物学统计法来处理。其结果:①R—R间期:平均为0.829秒。由此数据推算心率,其平均值为74次/分。②P波:此波方向多数为正向波;波型可分为五种,其中尖峰型和园峰型占多数;振幅平均为0.113mv,时限为0.073秒。③QRS 波群:其波型可分九种,其中(q)R 型和 rs 型最多;主波方向随导联不同而呈现正向或负向;振幅平均值,Q 波为0.139mv,R 波为0.261mv,S 波为0.374mv;时限平均为0.075秒。④T 波:波型可分为五种,其中尖峰型占多数。波的方向,随导联不同,呈正向、负向或双向,其方向与 QRS 主波方向的关系,大多数的 T 波     

基于GPRS的远程土壤pH 值快速检测系统设计

针对传统土壤pH值检测技术手段落后、数据实时性差且无法与检测现场地理信息数据融合、检测设备功能单一、灵活性差等问题,研究了一种基于GPRS的远程土壤pH值快速检测系统.集成土壤pH值参数快速检测、实时显示、远程传输等技术于一体,采用高性能、低功耗的微控制器STM32F103RBT6为核心处理芯片,ZA-SOPH-A101为土壤pH值检测传感器,以GPRS网络为载体实现了现场检测数据的远程实时传输.在青海省西宁市大通县景阳镇进行了测试,结果表明:该设计结构合理、运行稳定,实现了现场土壤pH数据的快速检测以及实时远程传输,并具有精度高、灵活性强、可靠性好等特点,满足土壤pH值快速检测的应用需求.