智能伏安極譜儀的研發(fā).pdf

1、摘要極譜分析是電化學分析領(lǐng)域中的一個重要分支，由于極譜分析具有較高的靈敏度和分辨率，干擾少且應(yīng)用范圍廣，因此引起電化學分析工作者的重視，并逐步取代了有色金屬化學分析方法。隨著地質(zhì)工作的發(fā)展，對極譜分析提出了更高、更新的要求力求進一步擴大極譜分析的應(yīng)用范圍和提高極譜分析的測定靈敏度，這樣就更促進了極譜新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。目前我國市場上所使用的伏安極譜儀大都是由國外公司生產(chǎn)，價格非常昂貴而國內(nèi)廠商生產(chǎn)的伏安極譜儀雖然價格相對較低，但精度、靈

2、敏度卻滿足不了需求，而且在使用中穩(wěn)定性也不夠好，難以大范圍推廣使用。由此可見，自行研發(fā)綜合性能更高、價格適中的智能伏安極譜儀是必然的要求。該論文建立在南開大學與天津地質(zhì)研究院合作研發(fā)項目的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外智能測量、控制和檢測技術(shù)，結(jié)合新型單片機智能控制及計算機高級編程語言、數(shù)據(jù)處理等，探討對原有的微機伏安極譜儀進行以智能、精確、穩(wěn)定、高速為目的進行二次開發(fā)的相關(guān)問題。我們把單片機和個人計算機(PC)有機結(jié)合起來，單片機作為下位機實現(xiàn)實

3、時控制和測量采樣，PC作為上位機實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)處理。單片機的使用，避免了單純使用PC而出現(xiàn)的實時性不高、過程失控等復(fù)雜問題。而上位機的高級語言編程，很好的發(fā)揮了PC的強大優(yōu)勢:編程方便快捷、實驗設(shè)置直觀、數(shù)據(jù)高速處理、數(shù)據(jù)海量存儲等。編程方面，力圖做到上位機用戶界面友好、功能全面強大、軟件系統(tǒng)性能穩(wěn)定，很好的滿足了伏安極譜儀在實時測量等各方面的技術(shù)需求。具體實現(xiàn)了線性掃描等多種電化學掃描方式，就最終樣機來看，本儀器系統(tǒng)智能化程度好、

4、測量精度高、測量速度快、采集數(shù)據(jù)可靠等諸多方面，不但基本符合既定技術(shù)要求指標，還完全具備了應(yīng)用推廣潛質(zhì)，為我國微量元素測量領(lǐng)域提供了一套具有較高實用價值的電化學分析儀器制作方案。關(guān)鍵詞:智能、極譜儀、實時、量化南開大學碩士研究生畢業(yè)(學位)論文智能伏安極譜儀的研發(fā)一智能伏安極譜儀1.1伏安極譜儀概況極譜分析是電化學分析領(lǐng)域中的一個重要分支，由于極譜分析具有較高的靈敏度和分辨率、干擾少、應(yīng)用范圍廣，因此引起世界分析工作者的重視。在從無到有

5、的過程中，我國科研工作者參照國外極譜儀，邊學習、邊研究、邊應(yīng)用，首先開展了有色金屬的分析，編寫了最初的有關(guān)極譜分析操作技術(shù)、規(guī)范，成功應(yīng)用于地質(zhì)普查和地質(zhì)勘探樣品的分析。由于極譜分析方法簡便、快速、準確，它逐步取代了有色金屬化學分析方法。隨著地質(zhì)工作的發(fā)展，對極譜分析提出了更高、更新的要求，力求其進一步擴大應(yīng)用范圍和提高測定靈敏度，這樣就更促進了極譜新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。除應(yīng)用滴汞電極作為極化電極外，還使用了懸汞電極、固體電極等新技術(shù)。這

6、些極譜新技術(shù)的研究和應(yīng)用，進一步擴大了極譜分析的應(yīng)用范圍，開展了欽、錫、砷、鏈、銻等有色金屬極譜分析方法研究，同時還開展了稀有金屬元素極譜分析方法的研究工作，如硒、t稼、錮、鍺等。這些極譜分析方法應(yīng)用于礦石分析中，取得了較好的效果。對有色金屬礦的選礦工作，由于極譜分析操作簡單、快速、準確、及時和多元素同時測定的特點，因而在指導(dǎo)選礦工作的日常流程試驗中起到了重要的作用。伏安極譜儀主要用于各種微量元素、雜質(zhì)的分析測定，適用范圍廣，特別是在材

7、料科學領(lǐng)域里，對各種摻雜物或雜質(zhì)的分析測量起著至關(guān)重要的作用。例如:微量元素可以使鋼、鐵、銅、鋁等各種材料合金的性能產(chǎn)生巨大差異，或堅韌不拔、抗腐蝕、耐高溫，或柔軟輕巧、耐磨抗壓，PbCdS會直接影響焊接材料的焊接性能。在我國，伏安極譜法也廣泛應(yīng)用于測定分析鋼鐵、合金、高純有色金屬、半導(dǎo)體材料、焊料、涂料及各種礦物中微量元素和雜質(zhì)。由此可見，伏安極譜分析是元素測量領(lǐng)域必不可少的方法，伏安極譜儀則是相應(yīng)的不可或缺的儀器。目前我國市場上所使