嗯！原理很简单，就是通过检测红外线的探透率而转换成酒精浓度的。一对红外传感器（发射+接收）通过接收到的红外线（光电反应）形成的电流信号的大小来判断酒精浓度（相当于红外线传播的介质）。不过要求的器件灵敏度和线性度非常高。
1、实验目的和背景：简要介绍本次实验的目的和研究背景。2、实验方法：详细描述实验所采用的光学方法，包括仪器设备、实验步骤和操作流程等。3、实验结果：展示实验数据和结果。4、结论与总结：对实验结果进行总结和归纳。
这个问得好呀
酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比，通常是以20℃时的体积比表示的，如50度的酒，表示在100毫升的酒中，含有乙醇50毫升(20℃)，酒精度一般是以容量来计算，故在酒精浓度后，会加上“Vol. ”以示与重量计算之区分。
啤酒的度数则不表示乙醇的含量，而是表示啤酒生产原料，也就是麦芽汁的浓度，以12度的啤酒为例，是麦芽汁发酵前浸出物的浓度为12%(重量比)。麦芽汁中的浸出物是多种成分的混合物，以麦芽糖为主。
啤酒的酒精是由麦芽糖转化而来的，由此可知，酒精度低于12度。如常见的浅色啤酒，酒精含量为3．3-3．8%；浓色啤酒酒精含量为4-5%。
扩展资料：
体积分数以上的酒精称为无水酒精。生物学中的用途：叶绿体中的色素能溶在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素。
95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用，而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
70%～75%的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜，阻止其进入细菌体内，难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低，虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。
40%～50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮，如按摩时将少许40%～50%的酒精倒入手中，均匀地按摩患者受压部位，就能达到促进局部血液循环，防止褥疮形成的目的。
25%～50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身，达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤，能使患者的皮肤血管扩张，增加皮肤的散热能力，酒精蒸发，吸热，使病人体表面温度降低，症状缓解。
注意：酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。
参考资料来源：百度百科-酒精度
可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，分别是：1，燃料电池型（电化学）2，半导体型3，红外线型4，气体色谱分析型5，比色型由于价格和使用是否方便等因素所决定，目前普遍使用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型二种。这二种能够制造成便携型呼气酒精测试器，适合于现场使用。半导体型采用氧化锡半导体作为传感器，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的气体中其敏感的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理做成的。这种半导体在不同工作温度时，对不同的气体敏感程度是不同的，因此半导体型呼气酒精测试仪中都采用加热元件，把传感器加热到一定的温度，在该温度下，该传感器对酒精具有最高的敏感度。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学类型，因此又称为电化学型。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染。作为酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满了特种催化剂，它能使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在二个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上。此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理
（1）由图甲可知，气敏电阻随酒精气体浓度的增大而减小；（2）由图乙可知，电流从电源正极开始依次经过R2、R1、电流表回到电源负极，即R1、R2串联；（3）酒精气体浓度越大，气敏电阻的阻值越小，电路中的总电阻越小，由I=UR可知，电路中的电流越大，即电流表的示数越大；（4）由图象可知，当酒精气体的浓度为0时，酒精气体传感器R1的阻值为60Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：I=UR1+R2=8V60Ω+20Ω=；（5）当电流表的示数为时，由公式I=UR得：R总=UI′=Ω，此时气敏电阻的阻值：R1′=R总-R2=40Ω-20Ω=20Ω，由图象可知，被检测者的酒精气体浓度为，＜＜，所以被检测者属于酒驾．答：（1）变小；（2）串联；（3）越大；（4）；（5）该驾驶员为酒驾．
嗯！原理很简单，就是通过检测红外线的探透率而转换成酒精浓度的。一对红外传感器（发射+接收）通过接收到的红外线（光电反应）形成的电流信号的大小来判断酒精浓度（相当于红外线传播的介质）。不过要求的器件灵敏度和线性度非常高。
在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等一些国民经济生产和人们工作生活的领域和场合中，常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度，以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全[1-4]。如监控酒精生产车间和石化厂的酒精浓度，可以避免工厂起火和爆炸事故的发生；监测工矿企业场地的酒精浓度，能避免工作人员出现酒精中毒等恶性事故；检测司机体内酒精含量，可以防止驾驶人员酒后驾车，减少恶性交通事故的发生。因此，研制酒精气体浓度检测仪具有十分广阔的现实和潜在的市场需求，并具有十分重要的意义。传统的酒精气体检测仪因传感器性能、电路设计、数据处理算法等原因，存在着气体选择性不高、抗干扰性能差、智能化程度低、仪器操作复杂、无法实时保存和调看数据等突出问题[3-4]。鉴于此，笔者设计和研制了一种无线智能酒精浓度探测仪，弥补了传统酒精检测仪器的缺点和不足。
1 系统总体方案
该酒精浓度探测仪由发送端和接收端两部分组成，其原理框图分别如图1和图2所示。发送端主要包括酒精浓度传感器与A/D转换电路、STC90C52RC单片机、浓度阈值设置与声音报警电路、语音播报电路、LCD显示电路和无线收发电路六部分；接收端由无线收发电路、STC90C52RC单片机、数据接口通信电路和上位计算机组成。
2 系统硬件电路设计
传感器电路与A/D转换电路
TGS2620为日本费加罗(FIGARO)公司生产的一款可以探测气体中酒精浓度的半导体气体传感器，具有灵敏度高、功耗低、寿命长、成本低等特点[5-6]。其电路连接如图3所示，其中，RH为加热器电阻，室温下时为83±8 Ω；RS为传感器电阻，其阻值和还原性气体浓度之间的数学关系为：
通过检测VRL就可以确定出待测气体浓度C。
电路中运放OP07接成电压跟随器形式，对传感器和后级电路进行隔离，减小电源波动和外界因素对采样数据的影响。ICL7660是MAXIM公司生产的小功率极性反转电源转换器，作用是将+5 V电源变换成-5 V电源为OP07供电。其中，CC2采用漏电小、介质损耗低的10 μF钽电容，以提高电源转换效率。TLC1549是TI公司生产的10位分辨率逐次逼近型ADC芯片，具有自动采样和保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB。
LCD显示、阈值设置与声音报警电路
16×2个字符液晶显示模块DM-162显示报警阈值和酒精浓度值。为了减少单片机I/O口的使用数量和简化电路结构，采用间接控制(4位数据总线)方式，接口电路如图4上部分所示。初始化时，需写入28H指令码将8位总线转为4位数据接口方式。管脚BLA、BLK和VL分别是液晶背光源正极、负极和显示对比度调整端，RS、E分别是寄存器选择端、读/写信号线和使能端。
酒精浓度阈值设置和声音报警电路如图4下部分所示。当设置键S1按下时，进入阈值设置(初始阈值为500 ppm)界面，再按下键S2或S3，对阈值作增加或减小操作，步长为20 ppm。阈值设置好后写入STC90C52RC单片机片内5 KB EEPROM的第一扇区2000H和2001H地址中，使系统重启不必重新设置。若酒精浓度值大于阈值，将口线置为低电平，三极管8550驱动蜂鸣器发声音报警。
语音播报电路
采用华邦(Winbond)公司的ISD2560语音录放集成芯片作酒精浓度值播放，电路如图5所示。话筒采用差分形式接入到片内前置放大器的MIC端和MIC REF端，以抵消噪声和提高输入共模抑制比。扬声器接成双端输出形式，输出功率为单端用法时功率的4倍。单片机的P2口、和口线分别与地址线A0~A9相连，用来设定ISD2560片内480 KB EEPROM(地址为0H~257H)中存储语音段的起始地址，录音和放音功能均从该起始地址开始，录音过程中信息段地址自动增加。本系统在ISD2560中需录入语音信息有：“当前酒精浓度值为”、“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“百”、“千”、“点”、“ppm(浓度单位)”。由于ISD2560的语音录放时间为60 s，按每秒3个汉字计算，则可录放180个汉字，因此满足播报要求。此外，通过、和口线可以配置ISD2560的操作模式[7-8](地址为300H~3FFH)。口线分别用来控制语音芯片的片选、芯片的开关、录音/放音模式选择。口用来判断芯片的存储空间是否已经填满或者信息存储是否溢出。由于录音时在每个信息段结尾处自动插入标志，当放音遇到该标志时产生宽约为 ms的负脉冲。用口检测到此脉冲的上升沿后才播放另一段录音，避免语音播放不连续。
无线收发电路
系统采用NORDIC公司生产的工作于 5 GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片nRF24L01完成无线数据的收发工作，nRF24L01的最高传输速率为2 Mb/s，电路如图6所示。稳压芯片 V将5 V输入电压转换成 V给nRF24L01供电。nRF24L01与单片机接口为四线SPI方式，CSN、SCK、MOSI、MISO管脚分别是SPI的片选使能线、时钟线、数据输入线、数据输出线。IRQ为中断信号线(低电平有效)，接至单片机的外部中断管脚，单片机主要是通过该接口线与nRF24L01进行通信并判断数据接收和数据发送是否完成。CE为芯片的RX/TX模式选择线。IREF为参考电流输入端，通过22 kΩ电阻接地。管脚ANT1和ANT2给天线提供平衡的RF输出，通过后接的简单射频网络匹配电路获得单端50 Ω的阻抗输出。网络匹配电路在发送模式时阻止谐波，在接收模式时克制本地振荡漏出。VDD_PA管脚输出 V电压，给片内功率放大器提供电源。
数据接口通信电路
接收端的计算机与单片机间的通信由串行USB接口集成电路CH340T完成，如图7所示。CH340T支持或者通信，具有仿真接口，并且可以升级外围串口设备，支持常用的MODEM联络信号，支持IRDA规范的SIR红外通信，提供RS23RS48RS422接口等功能。CH340T内置有独立的收发缓冲区，支持通信波特率50 b/s～2 Mb/s的单工、半双工、全双工等异步串行通信。图7中，在CH340T芯片的发送脚TXD上反接一个二极管1N4001，防止该引脚将电流倒灌到单片机；在接收引脚RXD上加一个300 Ω的限流电阻来防止单片机对CH340T倒灌电流；从而避免电流倒灌导致不需要供电工作的另一方芯片继续工作。
3 系统软件设计
下位机软件设计
下位机的程序开发和调试是在Keil μVision4集成开发环境下进行的，包括发送端和接收端的软件设计。
发送端软件设计
发送端软件流程如图8所示。单片机上电后进行系统初始化，完成单片机内部系统变量的初始化以及TLC154DM-16ISD2560和nRF24L01等外部设备的初始设置；然后延时大约5 min，预热传感器TGS2620，保证传感器工作正常；程序初始化结束后，系统进入监控状态。若报警阈值设置键按下，进入报警限设置模式；若录音键按下，进入录音模式；然后启动A/D转换获取采样数据，作滤波处理、标度变换和系统误差校正后得到被测酒精浓度值。该值与报警阈值比较，若结果是“大于”或“等于”，启动蜂鸣器发声程序，作声音报警，提示酒精浓度超标；接着该值在DM-162液晶模块上实时显示；最后判断放音键是否按下。若按下则根据酒精浓度值查找ISD2560中对应语音信息的存储地址开始放音；放音结束后，该值由nRF24L01发送程序发送到接收端；待发送完成后，采集、显示和发送新一轮的酒精浓度数据。
发送端软件应用了防脉冲干扰平均滤波法[9]对A/D采样数据作预处理。其原理是：连续采样K次，然后对这K个采样数据进行比较，去除其中的最大值和最小值，计算剩下的K-2个数据的算术平均值作为采样有效值。该方法融合了中位值滤波法和算术平均滤波法的优点，既可去掉脉动性质的干扰，又可消除偶然出现的脉冲性干扰引起的采样值偏差。为加快计算速度，设计数字滤波器时K=10。
为了提高系统的实时性，软件中采用分段线性插值法[10-11]作标度变换。过程如下：(1)按传感器TGS2620的标定曲线，将该曲线进行非等距分段(曲率变化大(小)时，样点距离取小(大))，选取各分段点坐标(VRLi，Ci)(i=0，1，…，M)，其中：VRLi和Ci分别为不同样点时传感器输出电压值和对应浓度值；(2)计算相邻样点间的拟合直线斜率ki=(Ci+1-Ci)/(VRLi+1-VRLi)(i=0，1，…，M-1)；(3)将M组坐标数据(VRLi，Ci)和对应斜率ki存储于单片机片内EEPROM的第二扇区(地址为2200H~23FFH)中；(4)每采集到一个电压值VRL即查询EEPROM表，找出VRL所在区间(VRLi，Ci)~(VRLi+1，Ci+1)，取出该区间(VRLi，Ci)和ki数据，用线性插值公式C=Ci+ki(VRL-VRLi)计算出当前酒精浓度值C。
将采集到的N个样本数据(xi，yi)代入式(5)中即得到系数a、b的值，并存入单片机的内存单元中。系统测量时，将标度变换后的酒精浓度测量值x代入误差校正方程y=ax+b中，即可得到校正后的酒精浓度值y，从而达到消除系统误差的目的。
接收端软件设计
接收端单片机的软件流程如图9所示。接收端开机上电后，程序初始化设置nRF24L01和串口，然后进入监控场景。当nRF24L01接收到一帧完整的酒精浓度数据后，立即通过串口发送到上位机。接收端单片机与PC之间数据交互采用异步通信模式。独立波特率，串口协议设置为：波特率9 600 b/s，8 bit数据位，1 bit停止位，无校验位。
上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 开发，实现酒精浓度数据的接收、显示和保存。软件用到了串行通信控件MSComm。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件，通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作，即可轻松地实现串行通信。串口通信协议与接收端完全相同。上位机软件的程序流程如图10所示。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能，采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象，测试结果如表1所示。其中：单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量。由测量结果可以看出，测试数据覆盖传感器的量程，测试最大相对误差小于±2%，优于同类设计产品[3-5]。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离，在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验，结果如表2所示。其中，每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值。可见，nRF24L01的传输距离可达到100 m，略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12]。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下：(1)测量范围：50~5 000 ppm；(2)灵敏度(传感器电阻变化率)：；(3)测量精度：≤±2%；(4)传输距离：≤100 m；(5)工作电源：DC+5 V；(6)工作环境温度：-40 ℃~+70 ℃；(7)工作环境相对湿度：0~85％RH。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中。现场工作情况表明：系统运行正常，工作可靠；系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理（如酒后驾车、交通警察执法）等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中，市场应用前景广阔、推广价值较高。
参考文献
[1] 李海涛.基于QNX的远程车载酒驾智能监控系统[J].电子技术应用，2014，40(8)：136-139.
[2] 宋晓宇，高国伟，李世川，等.基于单片机控制的酒精浓度检测系统的设计[J].传感器世界，2017，23(8)：18-23.
[3] 俞露芦，陶大锦.基于单片机的酒精浓度检测仪的设计[J].微型机与应用，2014，33(22)：34-36.
[4] 葛毓.基于GPRS/GPS的车载酒精检测和控制电路的设计[D].南昌：南昌大学，2010.
[5] Zhang Zhe，Tong Jin，Chen Donghui，et al. Electronic nose with an air sensor matrix for detecting beef freshness[J].Journal of Bionic Engineering，2008，5(1)：67-73.
[6] FIGARO Information for TGS sensors[EB/OL].(2008-04-23)[2019-07-03].(1104).pdf.
[7] 程可嘉，王振松，刘晓云.ISD2560在门禁系统语音播报中的应用[J].自动化技术与应用，2009，28(5)：75-77.
[8] 胡珍玉.智能语音提示器系统设计[J].应用能源技术，2012，15(12)：34-38.
[9] 张秀再，陈彭鑫，张光宇，等.河流水质实时监测系统[J].电子技术应用，2015，41(2)：82-85.
[10] 梁晓雷.基于单片机的分段线性插值算法实现[J].电脑知识与技术，2012，8(21)：5236-5243.
[11] 韩潇，曾立，占丰，等.基于分段多项式近似的DDFS研究及FPGA实现[J].电子技术应用，2018，44(3)：22-30.
[12] 佚名.各种主流无线通信技术[EB/OL].(2018-05-11)[2019-07-03]..
胡仕兵，陈子为
(成都信息工程大学 电子工程学院，四川 成都610225)
随着公安部五条禁令的公布，酒精检测仪的需求逐渐增加。目前，酒精检测仪主要还是电化学性质的。在方式上主要有如下两种：一种是发光管显示；一种是数码显示。发光管显示一般常见的分为三段显示：一段为未饮酒区；一段为饮酒区；一段为酗酒区。根据测试的情况，相应的指示灯被点亮。另一种是数显式酒精检测仪。检测的结果直接以数字的形式显示出来。而这两年出现一种新型的半导体酒精检测仪，ca2000是一种高可靠、高精度、呼吸式酒精检测仪。它的核心部件采用新型高科技微变氧化物半导体，可以准确探测气体酒精含量，且不受烟味、可乐、咖啡等非酒精类气体的干扰。ca2000小巧轻便，操作简单,是便携应用的最佳选择。检测原理:当具有n型导电性的氧化物暴露在大气中时，会由于氧气的吸附而减少其内部的电子数量而使其电阻增大。其后如果大气中存在某种特定的还原性气体，它将与吸附的氧气反应,从而使氧化物内的电子数增加，导致氧化物电阻减小。半导体-氧化物传感器就是通过该阻值的变化来分析气体浓度。
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设 麻烦采纳，谢谢!
大家说的很全了！
告诉你，最简单的办法，你们实验室用的酒精计中有一本小册子就有！
请参考《中国酒经》！
一．啤酒工厂设计(重点为糖化，发酵车间)基础数据： 生产规模： 50，000吨／年(或100，000吨／年)产品规格： 12度(或10度)淡色啤酒生产天数： 300天／年原料配比： 麦芽：大米=70：30原料利用率： 98％麦芽水分： 6％； 大米水分： 12％无水麦芽浸出率78％； 无水大米浸出率：90％啤酒损失率(对热麦汁)： 冷却损失：7％；发酵损失：％； 过滤损失：％：装瓶损失：2％； 总损失： 12％糖化次数： 生产旺季(150天) 8次／天生产淡季(150天) 4次／天工艺指标： 由具体指导老师下达。设计内容： 1．根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。3．糖化车间、发酵车间设备的选型计算：包括设备的 容量，数量，主要的外形尺寸。4．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。设计要求： 1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸两张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)，重点单体设备总装图。二、酒精工厂设计(重点为蒸煮糖化车间)基础数据：生产规模： 20，000吨／年（50，000吨／年）产品规格： 国标食用酒精生产方法： 以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸馏副产品： 次级酒精(成品酒精的3％)杂醇油(成品酒精的％)原料： 薯干(含淀粉68％，水分12％)酶用量： 高温一淀粉酶(20，000U／m1)：10 U／g原料糖化酶(100，000U／m1)：150 U／g原料(糖化醪)300 U／g原料(酒母醪)硫酸铵用量： 7kg／吨酒精硫酸用量： 5kg／吨酒精蒸煮醪粉料加水比： 1：发酵成熟醪酒精含量：11％(V)酒母醪接种量： 糖化醪的10％(V)酒母醪的组成： 65％为液化蒸煮醪，35％为糖化剂与水发酵罐酒精捕集器用水：发酵成熟醪5％发酵罐洗罐用水：发酵成熟醪的2％生产过程淀粉总损失率： 9％蒸馏效率： 98％全年生产天数： 320天(其他工艺指标由具体指导老师下达。)设计内容：1．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证。2.工艺计算：全厂的物料衡算；连续蒸煮及蒸馏蒸汽耗 量的计算；蒸馏车间水用量的衡算。3.蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)的生产设备选型计算：包括设备的选型，容量，数量及主要的外形尺寸。4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算设计要求：1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成二张图纸(1号图纸)蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)工艺流程图；重点单体设备总装图。发酵工厂设计 ——————————————————————————————三、味精工厂设计(重点为发酵车间)基础数据：生产规模： 1万吨／年(或2万吨／年)生产规格： 纯度为99％的味精生产方法： 以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵，低温浓缩、等电提取生产天数： 300天／年 倒罐率： ％发酵周期：40-42小时 生产周期：48-50小时种子发酵周期：8-10小时种子生产周期：12-16小时发酵醪初糖浓度： 15％(W／V)流加糖浓度：45％(W／V)发酵谷氨酸产率： 10％ 糖酸转化率： 56％淀粉糖转化率： 98％ 谷氨酸提取收率： 92％味精对谷氨酸的精制收率：112％原料淀粉含量：86％ 发酵罐接种量： 10％发酵罐填充系数： 75％发酵培养基(W/V)： 水解糖：15％，糖蜜：％，玉米浆：，MgS04 ％，KCl．％，Na2HP04：，尿素：4％，消泡剂：％种子培养基(W/V)： 水解糖：％，糖蜜：2％，玉米浆：l %，MgS04 ％，K2HP04：％，尿素：％，消泡剂：、％设计内容：1．根据设计任务查阅有关文献，收集必要的技术资料与工艺数据，进行生产方法的选择比较，生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算；发酵车间的热量蘅算（蒸汽耗量的计算)；无菌空气耗量的计算。3．发酵车间(包括糖液连消)生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要外形尺寸)。4．选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算。设计要求：1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸两张(一号图纸)，发酵车间工艺流程图(包括糖液连消)，重点单体设备总装图。四、酶制剂工厂设计(重点糖化酶车间)基础数据：生产规模：1000M3／年(或3000 M3／年)产品规格：食品级液体糖化酶(50,000U／m1)生产天数：180天(其他时间生产其他酶)罐发酵单位：25,000U／ml 提取总收率：82％发酵罐装料系数：85％ 生产周期：8天发酵培养基： 玉米淀粉：22％； 豆饼粉：4％；玉米浆： 1％；(NH4)2S04：％；NaHP04：O：1％；接种量： 10%种子培养基： (培养周期4-6天)麦芽糊精： 4％；玉米浆：1％；(NH4)2S04：％ KHP04：％设计内容： 1．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数，进行生产方法的选择比较，工艺流程与工艺条件确定的论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算，发酵车间的热量衡算，无菌空气用量的计算。3.糖化酶生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。4．选择一重点设备进行单体设备的详细的化工计算与设计。设计要求： 1．根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸二张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)：重点单体设备总装图。
1. 水硬度 水硬度 水硬度是多少（标准） 水的软硬度是根据水中的钙离子和镁离子的含量来计算的，这两种离子的含量越高，水的硬度就越大。硬水是指硬度为16—30度的水，如从地层深处流出的泉水和深井水多属于硬水，而软水是硬度低于8度的水，如雨水，池塘，小溪等地面水属于软水。 目前水的硬度标准单位是mmol/L（毫摩尔每升）。传统的单位有mgN/L （毫克当量每升）、德国度、美制（英制）等，目前在国内常用的硬度单位是mg/L（毫克每升）、mmol/L（毫摩尔每升）、mgN/L（毫克当量每升），偶尔会有用户使用德国度，用德国度除以即可换算为国标的数值mmol/L（毫摩尔每升），如果采用美制的Grain/Gallon（格令每加仑），需要对单位进行多次算换。 钙镁离子含量较多的水称为硬水，钙镁离子含量较少的水称为软水。硬水与软水只是通俗上的叫法，并没有标准的量的概念，在生活中，行内一般把硬度低于3mmol/L的水称为较软的水，3-6称为普通水，6-8称为较硬的水，10以上称为高硬水。首先了解一下钙镁离子与人体健康的关系。钙镁离子是人体每天必需的营养素，如果水有一定硬度，通过饮水就可以补充一定量的钙镁离子。长期服用软水的人，则需要通过其他途径补充。 其实，水的硬度太高和太低都不好，因为水的硬度和一些疾病有密切关系。调查发现，在水硬度较高地区心血管疾病发病率较低。我国饮用水规定的标准是不能超过25度，最适宜的饮用水的硬度为8~18度，属于轻度或中度硬水。 软硬VS口感：水的口感与软硬也有关系，多数矿泉水硬度较高，所以使人感到清爽可口，而软水显得淡而无味。但用硬水泡茶，冲咖啡，口感将受到影响，所以，喝茶时尤其是喝绿茶时最好用软一点的水来冲泡。 软硬VS身感：洗澡后感觉爽滑的是硬水，而感觉总冲洗不干净的是软水。 【水的总硬度有哪几种表示方法？】 水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种. 碳酸盐硬度 主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度.碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度. 非碳酸盐硬度 主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度.这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等. 碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度. 水中Ca2 的含量称为钙硬度. 水中Mg2 的含量称为镁硬度. 当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度.。 饮用水的最佳硬度范围是多少 我国的《生活用水卫生标准》规定，饮用水的总硬度不超过450mg/L，世界卫生组织推荐最佳饮用水硬度是170mg/L。 水根据自身的硬度首先分为软水和硬水两种。水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，也就是钙盐与镁盐的含量，硬度单位是ppm,1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。 低于142的水称为软水，高于285ppm的水称为硬水，介于142~285之间的称为中度硬水。 扩展资料： 硬水通常对于健康并不造成直接危害，但硬水中由于含有比较多的钙盐，因此，我们用来烧水的壶，特别容易出现水垢，水垢的沉淀主要是碳酸盐类，还有镁盐类。 这样的盐类，进到肠道里面如果部分被分解，还会成为部分人的常量元素；如果不能溶解和分解的话，会随粪便排解出去，不会对身体有特别的影响。 饮用水误区一：水越纯越好 由于人体体液是微碱性，而纯净水呈弱酸性，如果长期摄入的饮用水是微酸性的水，体内环境将遭到破坏。 大量饮用纯净水是日常生活中常见的饮用水误区，纯净水会带走人体内有用的微量元素，从而降低人体的免疫力，容易产生疾病。 饮用水误区二：喝水仅为解渴 干净、安全、健康的饮用水是最廉价最有效的保健品。 由于一切细胞的新陈代谢都离不开水，只有让细胞也喝足水，才能促进新陈代谢，提高自身的抵抗力和免疫力。除此之外，饮用水在体内能将蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、无机盐等营养物质稀释，这样才能便于人体吸收。 饮用水误区三：片面强调水中矿物质 许多人把矿泉水作为日常生活的饮用水。当水中矿物含量超标时，会危害人体健康。 例如，当饮用水中的碘化物含量在毫克/升时，对人体有益，大于毫克/升时则会引发碘中毒。 饮用水误区四：饮料=饮用水 水和饮料在功能上并不能等同。 由于饮料中含有糖和蛋白质，又添加了不少香精和色素，饮用后不易使人产生饥饿感。因此，不但起不到给身体“补水”的作用，还会降低食欲，影响消化和吸收。 参考链接：百度百科--饮用水。 什么是水的硬度 就是PH值 也是酸碱度 水的硬度的高低与人体的关系极大。高硬度的水中的钙、镁离子能与硫酸根结合，使水产生苦涩味，还会使人的胃肠功能紊乱，出现暂时的腹胀、排气多、腹泻等现象。 我国北方不少地方饮用硬度较高的地下水，所以久居南方的人初到北方，开始一段时间会出现所谓“水土不服”的现象，时间长了，胃肠渐渐适应后，这种现象就会随之消失。 那么硬水是否好毫无益处呢？情况恰恰相反，美、英等国家的一些科学家根据调查发现，人类的某些血管病，像高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比关系，水的硬度低，死亡率反而高。 这是为什么呢？实验证明，缺镁可引起大白鼠的心肌坏死和心血管内膜钙盐沉积，摄入较多量的镁可预防胆固醇所引起的动脉粥样硬化。生活在山区的人通常比较健康长寿，除其它各种因素外，和他们长期饮用矿物质含量比较高的山泉水肖重要关系。当然，生活用水的硬度也并非越高越好，硬度太硬的水除了水味不好、对人体健康不利之外，还会使肥皂大大降低去污能力，会使水壶内生成水垢，而增加的消耗等。 硬度高的水对人毕竟是弊多利少，因此世界各国制定的饮用水质量标准中，都对硬度作了明确规定。我国目前对饮用水的硬度规定为“不超过25度”。 总硬度（CaCo3硬度）总硬度可以说是水质中钙和镁离子浓度所代表的特性，是水族养殖用水的一项重要指标，每种水族生物都只能在一定范围总硬度的水域中生存。因此在决定水源是否适合于饲养用水时，总硬度是一个重要的考虑因素。水的总硬度，在每一个地方的变化都不一样。一般来说，海水比淡水硬，表面水比地下水软。不过就相似的水域来说，水的硬度和自然的地质有关。尤其是处于石灰岩的地质环境中的水域，它的总硬度常常比其他地区要高。引起硬度的离子除了钙和镁之外，象锶、锰、铁、铝等阳离子也是肇因之一，只不过它们的含量与钙、镁相较极少，因而常常忽略不计。硬度常以CaCo3（分子量=100）的当量来表示，并以水质中含1ppmCaCo3为1度。计算硬度时，通常引起硬度的离子可用下列公式计算：硬度（ppmCaCo3）=M2+(ppm)*100/M2+的当量（公式中的M2+代表任一的二价金属离子）例如，若水质中含有10ppm的镁离子（Mg2+），以及15ppm的钙离子（Ca2+），则它的总硬度值计算如下：总硬度=镁硬度+钙硬度镁硬度=10ppm*100/ 钙硬度=15ppm*100/ 总硬度=（计算公式中的为镁的当量重，为钙的当量重） ■ 德国硬度表示法（gH）是以氧化钙的当量来表示溶于定量水质中所有可溶性钙和镁离子的方法。1度gH相当于每100ml水中含有磷化钙的当量为1毫克（10ppm）。1度gH也相当于CaCo3硬度。 ■ kH硬度 kH硬度是碳酸氢根（HCO3-）浓度的度标，因为碳酸氢根是水质中最主要的缓冲物质，它可以中和水质中任何增加或减少的游离CO2，以及亦能抑制氢离子的波动，以维持恒定的pH值，因此kH的控制被视为水质管理不可缺的手续。如果KH过低，表示水中天然的缓冲系统已经失去平衡，水质将趋酸性化，很容易受到中酸性物质的影响，使pH值急遽降低。反之如果kH过高，水质将趋碱性化，很容易受到中碱性物质的影响，使pH值急遽升高。这些现象势必对水族生物生长产生不良反应。 kH硬度完全针对水质中的阴离子（HCO3-）含量的表示法，这种表示法是以100ml水中含有1毫克的HCO3-称为1度（相当于10ppm浓度），并标记为1度kH。它与CaCo3硬度完全针对水质中的阳离子（Mg2+、Ca2+）含量表示法完全不同。至于kH硬度要多少才适当？这个问题并没有一定的答案。因为它得含量必须与水中的CO2的含量相配好才能决定，而且两者浓度的平衡关系又深受pH值的影响，使得kH硬度、CO2浓度与pH值三者之间形成三角互动关系。换句话说，在不同的CO2浓度以及pH值之下，将会有一个最适的对应kH值。只有kH值被控制在越接近这个最适kH值之下，才能表现出最佳缓冲作用的能力。不过就一般而言，淡水的kH硬度通常介于5-10度之间，海水则介于5-12度之间。 什么是水的硬度？ 水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们抒水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度.如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（Ca²+）和镁离子（Mg²+），它与水中的阴离子如碳酸根离子（CO3²-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO4²-）、氯离子（CL-）、以及硝酸根离子（NO3-）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度.水中的铁、锰、钭等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计.因此，通常就把Ca²+、Mg²+的总浓度看作水的硬度.水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理.水处理这方面较为出类拔萃，专业的，长沙滨瑞，希望我的回答能解决你的问题！。 水硬度的准确计算公式及原理是什么？ 准确计算公式：总硬度（毫克当量/升）=V1*N*1000/V 公式中：V1——滴定时消耗EDTA标准溶液的毫升数； N——EDTA标液溶液的当量浓度； V——水样体积毫升数。 原理：在一定条件下，以铬黑T为指示剂、pH=10的NH3·H2O-NH4Cl（氨-氯化铵）为缓冲溶液，EDTA与钙、镁离子形成稳定的配合物，从而测定水中钙、镁总量。 扩展资料： 水硬度其他测量方法 1、仪器分析法 分光光度法是基于朗伯一比耳定律对元素进行定性定量分析的一种方法。通过吸光强度值定量地确定元素离子的浓度值。 2、原子吸收法 自1955年原子吸收法（AAS）作为一种分析方法以来，得到了迅速发展和普及。由于其对元素的测定具有快速、灵敏和选择性好等优点，成为分析化学领域应用最为广泛的定量分析方法之一，是测量气态自由原子对特征谱线的共振吸收强度的一种仪器分析方法。 3、ICP—AES法 ICP—AES法即电感耦合等离子体发射光谱法，自从20世纪60年代等离子体光源发展以来，得到了普遍应用。 4、色谱分析法 离子色谱法（IC）是液相色谱的一种，是分析离子的一种液相色谱方法。离子色谱技术于1977年开始在水处理领域应用，已经解决了许多高纯水样品中的实际测定难题。 5、电化学分析法 自动电位滴定法是根据滴定曲线自动确定终点，化学计量点与终点的误差非常小，准确度高，避免了化学分析滴定的误差，自动电位滴定因无需指示剂，故对有色试样、浑浊和无合适指示剂的试样均可滴定。 6、电极法 离子选择性电极是一种对于某种特定的离子具有选择性的指示电极。该类电极有一层特殊的电极膜，电极膜对特定的离子具有选择性响应，电极膜的点位与待测离子含量之间的关系符合能斯特公式。此法具有选择性好、平衡世间短，设备简单，操作方便等特点。
水硬度的测定：
1挑一个透明瓶子。这个方法几分钟就完成，但是只能大概判断水的硬度。首先，准备一个容量至少60ml或更大的水瓶。如果找不到带盖的水瓶，也可以使用任何透明容器。
2用瓶子装水。量好360毫升自来水，然后倒进容器里。
3添加10滴液体皂。不同的肥皂对硬水的反应不一样，所以用肥皂测试不是那么准确。最好使用洗手液来检测。
补充：
1、水总硬度是否符合标准是自来水的一个重要参考数据，它主要是描述钙离子和镁离子的含量。水总硬度根据不同的标准可以进行不同的分类。水硬度是水质的一个重要监测指标。
2、水中Ca2+、Mg2+以 酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成 碳酸盐沉淀而被除去，称之为 暂时硬度；而以 硫酸盐、硝酸盐和 氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为 永久硬度。
3、水硬度的测定原理：调节溶液呈强碱性以掩蔽镁离子，使镁离子生成氢氧化物沉淀，然后加入指示剂用EDTA滴定其中的钙离子，至酒红色变为纯蓝色即为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可算出水样中钙离子的含量，从而求出钙硬度。
水硬度的测定 实验目的： 1 ．了解水的硬度的概念，测定水硬度的意义，以及水的硬度的表示方法； 2 ．理解 EDTA 测定水中钙、镁含量的原理和方法，包括酸度控制和指示剂的选择； 3 ．测定过程中加入 Mg-EDTA 的作用及其对测定结果的影响。 实验原理： 水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度 ( 即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度 ) 和非碳酸盐硬度 ( 即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度 ) 。 硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成 CaO 的质量，即每升水中含有 CaO 的毫克数表示，单位为 mg·L-1 ；另一种以度 ( °) 计：1硬度单位表示 10 万份水中含1份 CaO( 即每升水中含 10mgCaO) ， 1° ＝ 10ppm CaO 。这种硬度的表示方法称作德国度。 【工业用水和生活饮用水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以 CaCO3 计的硬度不得超过450mg·L-1 。 Ca2+ + EDTA = Ca-EDTA Mg2+ + EDTA = Mg-EDTA 实验预习： 了解配制和标定EDTA标准溶液的方法； 了解测定的水的总硬度的原理和方法 。 基本操作： EDTA标准溶液的配制和标定； 酸式滴定管的基本操作。 实验步骤： 在一份水样中加入 pH= 的氨性缓冲溶液和少许铬黑 T 指示剂，溶液呈红色；用 EDTA 标准溶液滴定时， EDTA 先与游离的 Ca2+ 配位，再与 Mg2+ 配位；在计量点时， EDTA 从 MgIn- 中夺取 Mg2+ ，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。 当水样中 Mg2+ 极少时，由于 CaIn- 比 MgIn- 的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性，可在 EDTA 标准溶液中加入适量的 Mg2+ （在 EDTA 标定前加入，这样就不影响 EDTA 与被测离子之间的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的 Mg—EDTA 盐。 水的总硬度可由 EDTA 标准溶液的浓度 cEDTA 和消耗体积 V1 （ ml ）来计算。以 CaO 计，单位为 mg/L. 注意事项： 测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值； 注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子，掩蔽剂要在指示剂之前加入； 测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇； 测定时要是水温过低应将水样加热到30～40�0�2C再进行测定。 问题分析： 1 ．本实验中移液管是否要用去离子水润洗？锥形瓶是否要用去离子水润洗？ 2 ．络合滴定近终点时， EDTA 置换 M-In 中的指示剂的反应速度略慢，因此需多摇慢滴。 3 ．剩余的 EDTA 溶液回收（塑料回收桶在通风橱内），将用于设计实验。 常用工具： 主要试剂和仪器 ， NH3-NH4Cl 缓冲溶液（ pH~10 ）， 10%NaOH 溶液，铬黑 T 指示剂 碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶