溶胶-凝胶法固定乙酰胆碱酯酶生物传感器测定有机磷农药

采用溶胶-凝胶法将乙酰胆碱酯酶固定在醋酸纤维膜上,再将酶膜固定在聚四氨基钴酞菁(p-CoTAPc)修饰的玻碳电极(GCE)上,制备了可应用于有机磷农药测定的生物传感器,采用计时安培法对有机磷农药(对硫磷、辛硫磷、氧化乐果)进行检测,检测限分别可达2.0×10-9mol·l-1,1.4×10-9mol·l-1和1.1×10-8mol·l-1.     

基于电化学传感器的大气NO2与O3监测研究

利用四电极电化学传感器开展大气NO₂和O₃监测研究.为解决温度和湿度对传感器响应的影响问题,提出了一种具有温湿度补偿与零点校正功能的大气NO₂和O₃测量结果校准模型,通过活性炭吸附特性获得干净的背景气体,实现传感器准确的零点校正,并利用实验系统实测数据结合多元线性回归方法获得校准模型参数.首先对传感器线性响应特性进行了测试,发现O₂和O₃的测量灵敏度分别为3.889 ppbv·mV^-1和4.107 ppbv·mV^-1.同时,在合肥西郊科学岛开展了为期2 d的大气NO₂和O₃连续观测,发现两者的浓度分别为0~30 ppbv和2~100 ppbv.最后将传感器观测结果与NO_x/O₃分析仪测量结果进行了回归分析,发现两者测得的NO₂线性拟合斜率为0.9701±0.0182,R²为0.8378,测得的O₃线性拟合斜率为0.9850±0.0101,R²为0.9431.研究表明,校准后的电化学传感器可用于大气NO₂和O₃的长期监测,可为推动大气环境监测技术发展提供新的思路.     

基于传感器的大气PM2.5高密度网格化监测技术及应用研究

基于光散射原理的PM_2.5传感器在近几年快速发展，中国、美国以及欧盟均发布了关于大气PM_2.5传感器使用的指南。传感器类PM_2.5设备受湿度、温度、颗粒物组成等影响，国内外相关应用重点集中在空气质量监测、预报预测、健康暴露评估及污染源精准识别等领域，中国在基于传感器的PM_2.5高密度网格化监测的设备研发、建设规模及应用等均走在世界前列。研究从PM_2.5传感器设备相关的原理、影响因素、性能指标，以及基于传感器形成的高密度网格化监测体系相关的标准规范、质控校准以及业务应用等方面进行了国内外资料调研，为传感器技术应用于大气精细化环境管理提供支撑。     

浅析物联网技术在“蓝天保卫战”中的应用

大气污染防治工作事关民生和发展，打赢“蓝天保卫战”离不开物联网技术的应用。本文根据笔者对物联网技术的学习与理解，结合生活中观察引发的思考，以及相关文献资料检索，提出了自己对于物联网技术在“蓝天保卫战”中应用的构思。研究结果表明，运用物联网技术作为工具，构建大气污染的防控体系，国家层面与全民参与双管齐下，能够实现对污染要素的感知、监控和治理。物联网技术在控制大气污染方面有着非常好的前景，如果将物联网技术应用得当，能够对整个生态环境事业起到非常积极的作用。     

基于精细化管理的环境物联网发展趋势

环境物联网运用智能传感器等设备感知生态环境的变化,监测环境质量、监控企业的排污行为,通过环境数据的采集、传输、处理、整合,辅助环境管理决策。近年来环境物联网得到长足发展,但现有的环境物联网体系无法满足多种任务和应用场景的需求,主要问题体现在数据质量和精准度缺乏保证,数据传输能力有限,数据共享还未打通,数据分析应用能力还有待提升。笔者系统分析了环境物联网感知层、传输层和应用层的现状与问题,较全面地研究了物联网与大数据技术的最新进展,提出了环境物联网的发展方向以解决上述问题,为实现精细化管理与科学决策提供科学参考。     

MEMS传感器在岩溶塌陷物理模拟试验监测中应用研究

针对岩溶塌陷地下土体位移监测难度大的问题，提出了一种基于微电机系统(Micro-Electro Mechanical Systems, MEMS)传感器的监测方法。采用时域积分算法处理MEMS加速度数据，先去除噪声和直流分量，通过多项式拟合去除趋势项，从而获取位移监测数据，通过定距试验分析算法误差。设计了2组室内模型试验，一组将MEMS传感器集中布设于稳定区，另一组多布设于塌陷区，对不同埋深土体的位移进行监测，结合粒子图像测速设备(Particle Image Velocimetry, PIV)实测数据分析误差，验证利用MEMS传感器监测土体位移的适用性和实用性。结果表明：根据MEMS的加速度时程，通过时域积分算法能有效获得土体的位移，MEMS传感器可用于岩溶塌陷的实时监测；分析得到岩溶塌陷地下土体位移规律，土体位移的变化与塌陷源位置相关，随着土体高度的增加，位移逐渐减小，而处于塌陷源正上方的土体水平位移几乎为0;工程中可针对已经发生的塌陷和有可能发生的塌陷2种工况，分别将MEMS传感器埋设在稳定区和塌陷区，进行实时监测，保障生命财产安全。提出的方法为岩溶塌陷的监测提供了新的思路，也为...     

倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星

基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速､灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL､预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星检测限可达1.89μg/L.包被抗原修饰的光纤探头与荧光标记诺氟沙星抗体具有良好的特异性和稳定性,可重复使用400次以上.自来水､景观水､二沉池出水等水样的加标回收实验结果表明,该传感器具有良好的精密度和准确性,受环境基质的影响较小,能够用于实际水样中诺氟沙星的快速检测.     

基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器研究∗

沙尘暴是一种多发于沙漠等干旱地区的灾害天气，建（构）筑物常受其影响被侵蚀甚至产生破坏，这种破坏的本质是风沙两相流中沙粒对结构表面冲击产生细微损伤的积累。为了深入探索这种风沙两相流对结构的冲击作用和沙粒冲击力在结构表面的分布规律，研究了采用压电纤维复合材料作为力传感器来测量风沙流场中沙粒冲击力的方法，通过标定试验建立了压电传感器所受沙粒冲击力与其输出电信号之间的数学模型，构建了基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器。分别采用高频测力天平和压电传感器测量低矮房屋迎风面在风沙风洞试验中所受到的沙粒冲击力，验证压电传感器测量沙粒冲击力的适用性和准确性。结果显示：两种测力方式的结果总体相差在-4.72%~5.80%，两种试验结果吻合良好；建筑物迎风面内侧所受到的沙粒冲击力大于外侧所受到的沙粒冲击力，沙粒冲击力的分布与表面风压力分布具有一定相关关系。研究成果可为结构防风沙灾害的相关研究提供参考。     

基于Gamma过程的压力传感器可靠性分析

预测高可靠、长寿命的压力传感器的准确寿命是一个具有挑战性的任务，因为压力传感器的退化机理具有复杂性、波动性和非线性等特征。本文通过进行加速退化试验，利用性能退化数据，预测了传感器的可靠性和寿命。首先，对压力传感器的退化机理进行了分析，并确定将输出电压作为其性能退化参数。然后，通过推导试验数据，得到了Gamma过程漂移参数和扩散参数之间的约束关系，从而获得了压力传感器在正常工作温度条件下的可靠度函数和可靠寿命。