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時(shí)間：2022-08-05 15:27:15
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇自動(dòng)控制職稱(chēng)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
（一）免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中，自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是，在實(shí)際的操作中，被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法科學(xué)預(yù)測(cè)、無(wú)法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而，智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這些困難得到了較好解決，極大促進(jìn)了工作效率的提升，同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素，也實(shí)現(xiàn)了較好的控制，大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
（二）實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制，隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整，極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能，是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到，和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能，在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
（三）實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制，很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且，在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上，即使遇到陌生的數(shù)據(jù)，也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是，如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒(méi)有發(fā)揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié)，細(xì)致地進(jìn)行分析，不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
（一）系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中，采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格，但是也無(wú)法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問(wèn)題，這是不可能避免的，采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用，有效避免了一些不必要的問(wèn)題。
（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良，而且，在這一工作過(guò)程中，對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)，還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問(wèn)題。所以，一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題，很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，較好解決了這一問(wèn)題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成，也可以借助于相關(guān)的軟件完成，既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化，更能夠做到對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的及時(shí)處理，較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
（三）系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中，智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的，一是模糊控制，二是專(zhuān)家系統(tǒng)控制，三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段，極大提升了自動(dòng)化控制效率，使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能，增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí)，在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
通常而言，在電氣工程自動(dòng)化控制達(dá)到智能化目的之前往往需要建立相應(yīng)的模型，除此之外，在模型建立的時(shí)候還需要綜合考慮到很多會(huì)直接或者間接影響模型的參數(shù)。鑒于此，通過(guò)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制歸納的說(shuō)就是通過(guò)相關(guān)的動(dòng)態(tài)方程來(lái)控制和反饋數(shù)據(jù)的，但是通過(guò)這種方式是無(wú)法保證在數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠陂g不出現(xiàn)意外狀況來(lái)影響數(shù)據(jù)的傳輸以及反饋，這樣一來(lái)數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性就無(wú)法得到保證了，使得理論結(jié)果與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐之間出現(xiàn)偏差也就不足為奇了，這會(huì)導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)化控制的工作效率大大的降低。然而我們通過(guò)實(shí)踐得出，引入智能化技術(shù)能夠非常有效的跳過(guò)設(shè)計(jì)與建立模型這一環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的自動(dòng)化，從根本上降低了出現(xiàn)上述情況的可能性和風(fēng)險(xiǎn)，在很大程度上避免了那些不可控制的客觀因素發(fā)生，提高了控制器的精確度和自動(dòng)化的控制效率。
1.2確保電氣工程自動(dòng)化控制的統(tǒng)一。
傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器一般地說(shuō)都是就某個(gè)模型對(duì)象來(lái)加以控制的，事實(shí)證明，這種方式對(duì)于單個(gè)的模型控制效果良好，但是無(wú)法統(tǒng)一而全面的控制電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這樣一來(lái)就極易造成不同的模型之間各不相同。然而智能化電氣工程的自動(dòng)化控制就可以有效避免模型設(shè)計(jì)的這一環(huán)節(jié)，因此無(wú)法控制模型的復(fù)雜性這一問(wèn)題就不復(fù)存在了，這不管是對(duì)于指定的對(duì)象或者非指定對(duì)象都能夠保證控制上的一致性，從根本上確保了電氣工程自動(dòng)化控制的統(tǒng)一，這樣一來(lái)不僅大大提高了自動(dòng)化控制器的工作效率，工作質(zhì)量也得到了質(zhì)的提高。
1.3有效控制了電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)。
前面已經(jīng)講到，智能化技術(shù)能夠控制和反饋對(duì)電氣工程中所有設(shè)備的數(shù)據(jù)，與此同時(shí)還能夠有效根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間和魯棒性變化等參數(shù)來(lái)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的控制程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣一來(lái)就可以節(jié)省了重新建立模型的時(shí)間，另外還可以在第一時(shí)間來(lái)處理因客觀因素以及預(yù)警自動(dòng)化控制過(guò)程中所造成的錯(cuò)誤。這樣及時(shí)的處理和高效的警惕大大降低了風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了很多的人力物力財(cái)力的消耗，從而更好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有效控制。
2、智能化技術(shù)的有效應(yīng)用
就目前而言，智能化技術(shù)在電氣工程中主要應(yīng)用表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
2.1模糊邏輯與控制。
一般地說(shuō)，電氣工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中都會(huì)含有一定數(shù)量的模糊控制器，它能很好的代替PID控制器。就目前而言，模糊邏輯的控制主要有M型與S型兩種應(yīng)用類(lèi)型，但是有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)的是，這兩種控制器都有各自的規(guī)則庫(kù)，又可以叫做ifthem的模糊規(guī)則集。其中S型控制器的規(guī)則為if。X是G，y是H，則W=f(X,Y)，這里所說(shuō)的G與H指的都是模糊集，下面分別對(duì)這兩種應(yīng)用類(lèi)型進(jìn)行介紹。M型控制器主要由模糊化、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)與反模糊化這四大部分所共同構(gòu)成，主要用于實(shí)現(xiàn)變量的測(cè)量、量化、模糊化的目的，其隸屬函數(shù)的形式也是多種多樣的；知識(shí)庫(kù)主要是由語(yǔ)言控制的數(shù)據(jù)庫(kù)與規(guī)則庫(kù)兩個(gè)部分，其開(kāi)發(fā)方式是將專(zhuān)家知識(shí)與經(jīng)歷置于控制及應(yīng)用目標(biāo)上。值得注意的是，在建模的過(guò)程中，一定要使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理機(jī)與模糊控制器對(duì)其加以操作；推理機(jī)同樣也是模糊控制器中不可或缺的重要組成部分，它能夠很好地模仿人類(lèi)決策與推理模糊控制行為；反模糊化主要用來(lái)量化與反模糊化，它包括的技術(shù)種類(lèi)也比較多，其中應(yīng)用得最為廣泛的當(dāng)屬中間平均技術(shù)與最大化的反模糊化這兩種了。
2.2優(yōu)化設(shè)計(jì)與診斷故障。
在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，設(shè)計(jì)產(chǎn)品通常都是依靠實(shí)驗(yàn)或者傳統(tǒng)手工檢驗(yàn)來(lái)完成，通過(guò)這種方式所得方案往往不是最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的電氣工程產(chǎn)品開(kāi)始更多的選擇使用CAD來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣大大減短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，如果在這個(gè)過(guò)程中很好地滲透智能化技術(shù)，可謂是如虎添翼，使其設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率得到大大的提升，專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是一個(gè)典型案例。不僅如此，智能化技術(shù)在優(yōu)化設(shè)計(jì)還體現(xiàn)在遺傳算法方面。眾所周知，遺傳算法是當(dāng)前全世界范圍內(nèi)比較先進(jìn)的計(jì)算法，其最大的優(yōu)勢(shì)之處在于計(jì)算精度高，因此在電氣工程中得到了親睞，而且在其中也起到了極其重要的作用。除此之外，故障和它的預(yù)兆在電氣工程中的關(guān)系是錯(cuò)綜復(fù)雜的，具有不確定與非線(xiàn)性的特點(diǎn)，這給我們的判斷帶來(lái)很大的困擾。
化學(xué)需氧量(COD)是評(píng)價(jià)水體污染的重要指標(biāo)之一。COD測(cè)定的主要方法有高錳酸鹽指數(shù)法(GB11892-89)和重鉻酸鉀氧化法(GTB11914-89)。高錳酸鹽指數(shù)法適用于飲用水、水源水和地面水的測(cè)定。重鉻酸鉀氧化法(CODCr)適用于工業(yè)廢水、生活污水的測(cè)定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴(yán)重的二次污染,且加熱消解時(shí)間長(zhǎng)、耗能大,缺點(diǎn)十分明顯,已不適應(yīng)我國(guó)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需求。為此,人們從不同方面進(jìn)行了改進(jìn)。
1標(biāo)準(zhǔn)法的改進(jìn)
1.1消解方法的改進(jìn)
為縮短傳統(tǒng)的回流消解時(shí)間,早期進(jìn)行的工作包括密封消解法、快速開(kāi)管消解法、替代催化劑的選擇等;近期的工作主要包括采用微波消解法、聲化學(xué)消解法、光催化氧化法等新技術(shù)。
1.1.1替代催化劑的研究重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2SO4價(jià)格昂貴,分析成本高。因此,畢業(yè)論文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析費(fèi)用有一定的實(shí)用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流時(shí)間仍較長(zhǎng)。Ce(SO4)2與過(guò)渡金屬混合顯示出很好的協(xié)同催化效應(yīng),如以MnSO4-Ce(SO4)2復(fù)合催化劑代替Ag2SO4[1],測(cè)定廢水COD,不但可降低測(cè)定費(fèi)用,還可降低溶液酸度和縮短分析時(shí)間,與重鉻酸鉀法無(wú)顯著差異。
1.1.2微波消解法如微波消解無(wú)汞鹽光度法測(cè)定COD;微波消解光度法快速測(cè)定COD;無(wú)需使用HgSO4和Ag2SO4測(cè)定COD的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測(cè)定生活污水COD等。Ramon[2]等采用聚焦微波加熱常壓下快速消解測(cè)定COD。
與標(biāo)準(zhǔn)回流法相比,微波消解時(shí)間從2h縮短到約10min,且消解時(shí)無(wú)需回流冷卻用水,耗電少,試劑用量大大降低,一次可完成12個(gè)樣品的消解,減輕了銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染[3]。專(zhuān)著[4]對(duì)此作了較全面的總結(jié)。
1.1.3聲化學(xué)消解法盡管微波消解時(shí)間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時(shí)間。而超聲波消解方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,且不受污染物種類(lèi)及濃度的限制,近年來(lái)已有一些應(yīng)用研究[5]。鐘愛(ài)國(guó)[6]使用自制的聲化學(xué)反應(yīng)器對(duì)不同水樣進(jìn)行了聲化學(xué)消解試驗(yàn),提高了分析效率,減少了化學(xué)試劑用量,COD測(cè)定范圍150mg·L-1～2000mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差≤615%,加標(biāo)回收率96%～120%。超聲波消解時(shí),超聲波輻射頻率和聲強(qiáng)是兩個(gè)重要的影響因素。試驗(yàn)表明,超聲波輻射標(biāo)準(zhǔn)水樣30min時(shí),低頻(20kHz)、適當(dāng)高的聲強(qiáng)(80W·cm-2)有利于水樣的完全消化。
1.1.4光催化氧化法紫外光氧化快速、高效,在常溫常壓下進(jìn)行,不產(chǎn)生二次污染,因此對(duì)水和廢水分析的優(yōu)勢(shì)特別突出。近幾年來(lái),半導(dǎo)體納米材料作為催化劑消除水中有機(jī)污染物的方法已引起了人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)用能量等于或大于半導(dǎo)體禁帶寬度(312eV)的光照射半導(dǎo)體時(shí),可使半導(dǎo)體表面吸附的羥基或水氧化生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH),從而使水中的有機(jī)污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出納米ZnO和KMnO4協(xié)同氧化體系,并據(jù)此建立了測(cè)定COD的方法,所得結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)。他們還使用K2Cr2O7氧化劑、納米TiO2光催化劑測(cè)定COD[8]。通過(guò)光催化還原K2Cr2O7生成的Cr3+濃度變化,可以獲得樣品的COD值。但反應(yīng)仍需恒溫?cái)嚢?反應(yīng)液需離心過(guò)濾。操作煩瑣,且不能在線(xiàn)快速分析。
1.2測(cè)定方法的改進(jìn)
1.2.1分光光度法分光光度法測(cè)定COD是在強(qiáng)酸性溶液中過(guò)量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質(zhì),Cr6+還原為Cr3+,英語(yǔ)論文利用分光光度計(jì)測(cè)定Cr6+或Cr3+來(lái)實(shí)現(xiàn)COD值測(cè)定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化劑,加熱反應(yīng)后測(cè)定吸光度,計(jì)算出COD值。Konno使用自制的比色計(jì)與PC機(jī)相聯(lián)測(cè)定COD,所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法基本一致。光度法測(cè)得COD值快速、準(zhǔn)確、成本低等。目前,國(guó)內(nèi)外不少COD快速測(cè)定儀均是基于光度法原理。如美國(guó)HACH公司制造的COD測(cè)定儀是美國(guó)國(guó)家環(huán)保局認(rèn)可的COD測(cè)量方法。
1.2.2電化學(xué)分析法
(1)庫(kù)侖法庫(kù)侖法是我國(guó)測(cè)定COD的推薦方法,該法利用電解產(chǎn)業(yè)的亞鐵離子作庫(kù)侖滴定劑進(jìn)行庫(kù)侖滴定,根據(jù)消耗的電量求得剩余K2Cr2O7量,從而計(jì)算出COD。廣州怡文科技有限公司和中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站研制的EST22001COD在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,采用庫(kù)侖滴定原理,測(cè)量范圍5mg/L～1000mg/L;測(cè)量時(shí)間30min～60min,測(cè)量誤差≤±5%FS;重復(fù)誤差≤±3%FS,與手動(dòng)分析具有很好的相關(guān)性。
(2)電解法此法既不外加氧化劑,也不加熱消解水樣,而是利用電化學(xué)原理直接測(cè)量水中有機(jī)物的含量,是COD測(cè)定方法的突破。方法原理基于特殊電極電解產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)具有很強(qiáng)的氧化能力,可同步迅速氧化水中有機(jī)物,較難氧化的物質(zhì)(如煙酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羥基自由基被消耗的同時(shí),工作電極上電流將產(chǎn)生變化。當(dāng)工作電極電位恒定時(shí),電流的變化與水中有機(jī)物的含量成正比關(guān)系,通過(guò)計(jì)算電流變化便可測(cè)量出COD值。作者在這方面作了一些探索工作,取得了初步的結(jié)果[9,10]。由于水樣不需消解,極大縮短了分析流程,還克服了傳統(tǒng)方法中“二次污染”的問(wèn)題。目前,這類(lèi)儀器代表產(chǎn)品是德國(guó)LAR公司的Elox100A型COD在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀h[11]。儀器測(cè)量范圍從1mg/L～10000mg/L,最大可到100000mg/L,測(cè)量周期2min～6min。此儀器在歐美各國(guó)已得到較廣泛的應(yīng)用,在我國(guó)也獲得國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書(shū)。
(3)其他電化學(xué)分析法Dugin[12]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,利用pH電極和氧化還原電極直接測(cè)定電勢(shì)從而測(cè)定COD值的方法。Belius2tiu[13]以?xún)煞N不同的玻璃電極組成電池,通過(guò)直接測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì),對(duì)水樣中COD值進(jìn)行測(cè)定。趙亞乾[14]以一定比例的反應(yīng)溶液回流10min后,冷卻稀釋,用示波器指示終點(diǎn)進(jìn)行示波電位滴定測(cè)定COD。
Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋轉(zhuǎn)環(huán)形圓盤(pán)電極多脈沖電流分析法,通過(guò)電化學(xué)方法產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑,碩士論文有機(jī)污染物在圓盤(pán)電極表面直接氧化或與產(chǎn)生的氧化物質(zhì)反應(yīng)而間接被轉(zhuǎn)化。伏安計(jì)時(shí)電流法和多脈沖計(jì)時(shí)電流法測(cè)COD,可在幾秒中獲得結(jié)果,而且可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。形成的強(qiáng)氧化媒介可使工作電極表面保持清潔。但方法檢測(cè)限較高,不適合地表水或輕度污染水的測(cè)定。但德忠等[16]提出混合酸消解和單掃描極譜法快速測(cè)COD的方法。該法基于用單掃描極譜法測(cè)定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解體系中過(guò)量的Cr6+,從而間接測(cè)定COD。混合酸消解回流時(shí)間只需15min。Venkata等[17]使用示差脈沖陽(yáng)極溶出伏安法(DPASV)進(jìn)行電化學(xué)配位滴定確定有機(jī)金屬絡(luò)合物的絡(luò)合能力,從而測(cè)定COD。
.2.3化學(xué)發(fā)光法根據(jù)重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產(chǎn)物Cr3+濃度與COD值成正比關(guān)系,以及在堿性條件下,Luminol-H2O2-Cr3+體系產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光的原理,文獻(xiàn)[18,19]提出一種用光電二極管做檢測(cè)器測(cè)定水體化學(xué)需氧量的新方法。
1.2.4紫外吸收光譜法紫外吸收光譜法是通過(guò)測(cè)量水樣中有機(jī)物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長(zhǎng)),直接測(cè)定COD。已有工作表明,不少有機(jī)物在紫外光譜區(qū)有很強(qiáng)的吸收,在一定的條件下有機(jī)物的吸光度與COD有相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可直接測(cè)定COD。這種方法不像COD、總有機(jī)碳(TOC)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關(guān)性,也能真實(shí)反映有機(jī)物含量。基于紫外吸收原理測(cè)定COD的儀器已有生產(chǎn)。這類(lèi)方法均不需添加任何試劑、無(wú)二次污染、快速簡(jiǎn)單,但前提條件是水質(zhì)組成必須相對(duì)穩(wěn)定。此方法在日本已是標(biāo)準(zhǔn)方法,但在歐美各國(guó)尚未推廣應(yīng)用,在我國(guó)尚需開(kāi)展相關(guān)的研究。
2自動(dòng)在線(xiàn)分析技術(shù)
流動(dòng)分析(FA)用于水樣COD的測(cè)定可將樣品消解和測(cè)定實(shí)現(xiàn)一體化,留學(xué)生論文使整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)化、自動(dòng)化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,采用空氣整段間隔連續(xù)流動(dòng)分析法對(duì)環(huán)境水樣中的COD進(jìn)行測(cè)定,采樣頻率達(dá)90次/h,但需特制的閥,且管長(zhǎng)達(dá)18m。陳曉青等[21]提出測(cè)定COD的流動(dòng)注射停流法,系統(tǒng)以微機(jī)控制蠕動(dòng)泵的啟停,并記錄分光光度計(jì)檢測(cè)到的信號(hào)。由于停流技術(shù)的引入,解決了慢反應(yīng)中樣品的過(guò)度分散問(wèn)題。
Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光譜-流動(dòng)注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機(jī)物質(zhì)還原的Cr6+保留在陰離子交換樹(shù)脂上,Cr6+經(jīng)洗脫后用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。這種方法在檢測(cè)中沒(méi)有基體效應(yīng)的影響。
盡管流動(dòng)注射分析的優(yōu)勢(shì)突出,但仍免不了傳統(tǒng)加熱方式。為了提高在線(xiàn)消解效率,不得不加長(zhǎng)反應(yīng)管或采用停留技術(shù),這又導(dǎo)致分析周期延長(zhǎng)或低的采樣頻率。醫(yī)學(xué)論文微波在線(xiàn)消解效果雖好,但去除產(chǎn)生的氣泡使流路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但德忠等[23]將流動(dòng)注射和紫外光氧化技術(shù)引入高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的流動(dòng)分析體系,并對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進(jìn)行了研究,反應(yīng)僅需約115min,回收率8310%～11110%,檢測(cè)限為016mg/L。用此方法成功測(cè)定了COD質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)(QCSPEX-PEM-WP)和英格蘭普利茅斯Tamar河水樣品。
Yoon-Chang[24]將光催化劑二氧化鈦鋪助紫外光消解與流動(dòng)分析技術(shù)聯(lián)用測(cè)定化學(xué)耗氧量,獲得了好的相關(guān)性。李保新等[25]把化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)和流動(dòng)分析法結(jié)合測(cè)定高錳酸鹽指數(shù),有機(jī)物在室溫條件下發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng),KMnO4還原為Mn2+并吸附在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂微型柱上,同時(shí)過(guò)量的MnO-
4通過(guò)微型柱廢棄。吸附在微型
柱上的Mn2+被洗脫出來(lái)使用H2O2發(fā)光體系檢測(cè)。若換用職稱(chēng)論文重鉻酸鐘氧化劑,在酸性條件下,重鉻酸鉀還原生成的Cr(Ⅲ)催化Luminol-H2O2體系產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光可測(cè)定COD。該方法已用于地表水樣COD的測(cè)定。
基于流動(dòng)技術(shù),綜合電化學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)研制的COD在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀,一般包括進(jìn)樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對(duì)水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能;反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或(和)反應(yīng)室,完成水樣的消解和的反應(yīng);檢測(cè)系統(tǒng)包括單片機(jī)(或工控機(jī))、時(shí)序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤(pán)和顯示屏等,完成在線(xiàn)全過(guò)程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存及打印輸
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