主要区别是一个是采样仪器一个是检测仪器。
粉尘采样器是用于采集工作场所空气中粉尘的采样仪器。广泛应用于职业卫生、冶金、化工、建材、铸造、电力等领域。
矿用粉尘采样器是用于测定环境空气中浮游粉尘浓度的常规仪器。仪器采用Exibl( 150℃)等级本质安全型防爆结构，特别适用于煤矿井下及其他含有爆炸危险性气体的作业场所使用。常用于工矿企业、劳动安全、劳动卫生及环境保护等部门的粉尘监测。
粉尘检测仪简称粉尘仪，也叫粉尘测量仪或粉尘测试仪，主要用于检测环境空气中的粉尘浓度。常用的方法有：光散射法、β射线法和微重量天平法、静电感应法、压电天平法。
背景技术：磁铁的成分包括铁、钴、镍等原子，其原子的内部结构比较特殊，且磁铁本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。经过千百年的发展，磁铁已成为人们生活中的强力材料，并且在各个领域广泛使用。因此，提升磁体的品质具有重要的意义。现有的磁体生产工厂在生产磁体时，会产生大量的磁性粉尘，并且这些粉尘不仅会影响工作人员的身体健康，还会吸附到磁体产品上，影响产品的品质。但是，现有的方法在除磁性粉尘时，一方面往往由于粉尘的磁性而吸附到除尘器内部的电子元件上，不仅除尘效果差，而且容易损坏现有的除尘器；另一方面，现有的除尘方法一般采用一个过滤网进行单次过滤，使得网孔过大会导致过滤效果不佳，网孔过小则容易发生堵塞。因此，需要设计一种针对磁体加工粉尘的除尘方法。技术实现要素：(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，具备除尘效率高，能够进行分级除尘，过滤网使用寿命长的优点，解决了现有的除尘方法除磁性粉尘效率低，过滤网更换频繁的问题。(二)技术方案为实现上述除尘效率高，能够进行分级除尘，过滤网使用寿命长的目的，本发明提供如下技术方案：一种去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，其采用一种除尘装置实现除尘，所述除尘装置包括：箱体；集尘机构，其包括：负压泵、集尘仓、吸尘罩；负压泵的进气口连通箱体的外部；集尘仓的一端连接负压泵的出气口，外部空气从集尘仓一端进入，从集尘仓另一端的一个开口流出，集尘仓内沿气体流出的方向通过多个过滤网依次分割为多个隔仓，每个过滤网的网孔直径沿气体流出方向依次减小；吸尘罩设置在箱体底部且连通负压泵的进气口；多个吸附装置，其分别与所述多个隔仓相对应，且每个吸附装置设置在对应的隔仓内；每个吸附装置包括：拉力传感器、杆体、电磁铁、振动马达；拉力传感器的一端固定连接集尘仓的顶壁；杆体的一端连接拉力传感器的另一端；电磁铁设置在杆体上；振动马达设置在杆体上且用于提供振动；拉力传感器检测杆体、振动马达、电磁铁和电磁铁上附着的磁性粉尘的总重量；清洁机构，其包括分别对应多个过滤网的多个清洁刷，每个清洁刷通过一个液压杆活动连接集尘仓的顶壁；每个清洁刷在液压杆进行升降活动时对相应的过滤网进行清洁；粉尘检测器一，其设置在箱体外部且用于检测空气中的粉尘浓度；储存机构，其包括：多个压力传感器一、多个压力传感器二、多个出料管、多个布袋；多个压力传感器一分别与所述多个隔仓相对应，每个压力传感器一设置在对应的隔仓的底壁上，每个压力传感器一用于检测对应隔仓内的堆积的粉尘产生的压力值一；多个出料管分别对应多个隔仓，每个出料管设置在对应隔仓的底端，且隔仓底部为漏斗形结构，每个出料管内设置一个电子阀门；多个布袋分别对应多个出料管，每个布袋通过对应的出料管与相应的隔仓连通；多个压力传感器二分别对应多个布袋，每个压力传感器设置在对应布袋的底部且连接箱体的底壁，每个压力传感器二用于检测对应布袋及布袋内的粉尘对压力传感器二产生的压力值二；所述除尘方法包括：步骤A：控制器根据粉尘检测器一检测到的粉尘浓度，在所述粉尘浓度超过一个预设浓度时，控制器驱动报警器报警，同时启动负压泵；步骤B：启动负压泵后，外部空气通过负压泵进入集尘仓，并依次通过多个过滤网后排出；步骤C：电磁铁通电，电磁铁将每个隔仓内的磁性粉尘进行吸附；步骤D：控制器根据每个压力传感器一的所检测的压力值一，在所述压力值一中任意一个超过一个预设的压力值时，控制器打开所有出料管内的电子阀门，使隔仓内的粉尘进入布袋内进行收集，且在电子阀门打开的时间为一个预设的时间后，控制器关闭电子阀门；步骤E：控制器根据压力传感器二所检测的布袋和布袋内粉尘产生的压力值二，在所述压力值二超过另一个预设的压力值时，控制器驱动报警器报警，拆卸并更换布袋；步骤F：控制器根据拉力传感器检测的总重量，在所述总重量超过一个预设重量时，控制器驱动报警器报警，拆卸布袋，断开电磁铁的电源，对磁性粉尘进行收集。作为上述方案的进一步改进，电磁铁呈倾斜状，且电磁铁的沿电磁铁向下倾斜的方向的顶部固定连接杆体。作为上述方案的进一步改进，拉力传感器外部套设伸缩管，伸缩管的两端分别连接集尘仓的顶壁和杆体的一端。作为上述方案的进一步改进，液压杆的另一端从集尘仓伸出且固定连接箱体；集尘仓的外部与液压杆的连接处设置一个密封机构，密封机构使液压杆进行伸缩活动时，集尘仓内的粉尘不会散出。作为上述方案的进一步改进，所述除尘装置还包括喷洒机构；所述喷洒机构包括储水箱、水泵和雾化喷头；水泵连接储水箱；雾化喷头连接水泵且位于箱体的下表面。作为上述方案的进一步改进，负压泵的进气口连接一个进气罩，进气罩为锥形结构。作为上述方案的进一步改进，所述除尘装置还包括驱动机构，所述驱动机构包括：设置在箱体底部的多个驱动轮，多个驱动轮分成的两组驱动轮组，同一驱动轮组内的驱动轮通过一个轮轴转动连接箱体，且两组驱动轮组分别设置在箱体的相对两端；电机，其内部的电机轴通过传动链条传动连接一个所述轮轴。作为上述方案的进一步改进，所述除尘装置还包括一个电源装置，所述电源装置向所述除尘装置提供电力来源。作为上述方案的进一步改进，每个液压杆的另一端通过一个支架进行固定，且所述支架固定在箱体上。作为上述方案的进一步改进，箱体的位于控制器的一侧固定一个把手，且所述把手上设置防滑橡胶带。(三)有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，具备以下有益效果：1、本发明的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，通过设置集尘机构，利用负压泵产生负压，使得外部空气流入集尘仓内并通过过滤网过滤后，将粉尘收集在集尘仓内，从而对空气进行除尘，排出净化后的空气。通过在设置多个隔仓和多个过滤网，使得本方法能够对粉尘进行分段收集，增加了处理效率，从而减少过滤网发生堵塞的情况，也延长了过滤网的使用寿命。2、本发明的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，通过设置吸附机构，利用电磁铁的磁性，能够将粉尘中的磁性粉尘与其它粉尘进行开收集，且在将电磁铁与磁性粉尘进行分离时，只需要断开电磁铁的电源，磁性粉尘会由于重力而滑落。3、本发明的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，通过设置清洁机构，利用进行升降活动的液压杆，通过液压杆一端的清洁刷对过滤网的网孔进行清洁，从而保持过滤网的过滤效率，也能够避免频繁更换过滤网。4、本发明的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法，通过设置控制器，控制器根据粉尘检测器一检测到的粉尘浓度，在所述粉尘浓度超过一个预设浓度时，控制器报警器报警，同时启动负压泵进行除尘作业，从而能够进行自动除尘，避免因工作人员疏忽为使车间内的粉尘浓度过高。附图说明图1为本发明实施例1的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法所应用的除尘装置的结构示意图；图2为图1中的除尘装置的外观图；图3为图1中的吸附装置的结构示意图；图4为本发明实施例2的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法所应用的除尘装置的结构示意图；图5为图4中的收集盒的结构示意图；图6为本发明实施例3的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法所应用的除尘装置的结构示意图；图7为本发明实施例4的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法所应用的除尘装置的结构示意图。符号说明：1 箱体 17 粉尘检测器一2 集尘仓 18 出料管3 进气罩 19 报警器4 负压泵 20 粉尘检测器二5 吸附装置 21 压力传感器一6 过滤网 22 水泵二7 液压杆 23 收集盒8 清洁刷 24 喷管9 吸尘罩 25 压力传感器二10 驱动轮 26 布袋11 电机 27 伸杆12 控制器 501 杆体13 储水箱 502 伸缩管14 水泵一 503 电磁铁15 雾化喷头 504 拉力传感器16 排气管 505 振动马达具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本实施例的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法采用一种除尘装置实现除尘，除尘装置用于去除磁体加工车间的粉尘，请参阅图1和图2，除尘装置包括箱体1、驱动机构、集尘机构、储存机构、吸附装置5、吸尘罩9、清洁机构、粉尘检测器一17、控制器12、喷洒机构。箱体1采用方形箱体且内部空心的结构。驱动机构用于驱动箱体1行走。驱动机构可包括电机11、设置在箱体1底部的多个驱动轮10。多个驱动滚轮10分成的两组驱动轮组，同一驱动轮组内的驱动轮10通过一个轮轴转动连接箱体1，且两组驱动轮组分别设置在箱体1的相对两端。电机11设置在箱体1一端，电机11内部的电机轴通过传动链条传动连接位于箱体一端的轮轴，且在箱体1一端中部设置把手。需要移动箱体1时，操作员握住把手，启动电机11，从而移动箱体1，进行更大区域的粉尘处理作业。集尘机构用于吸入空气中的粉尘。集尘机构包括负压泵4、集尘仓2、吸尘罩9。负压泵4的出气口连接集尘仓2，负压泵4的进气口连通箱体1外部，且负压泵4的进气口连接一个进气罩3，负压泵4将外部空气从集尘仓2的一端抽入集尘仓2，然后从集尘仓2相对另一端的一个开口处流出。吸尘罩9设置在箱体1底部且连通负压泵4的进气口，吸尘罩9用于对地面的粉尘进行收集，减少地面的粉尘堆积。集尘仓2内沿气体流出的方向通过一个过滤网6分割为两个隔仓，隔仓底部为漏斗形结构，且集尘仓2另一端的开口处设置一个过滤网6，且所述开口连接一个另一端伸出箱体1的排气管16，每个过滤网6的网孔直径沿气体流出方向依次减小。外部气体进入集尘仓2后，依次通过两个过滤网6进行分步过滤。避免了设置一个过滤网6时，网孔过大会降低除尘效果，网孔过小会发生堵塞的状况。在其它实施例中，能够通过两个或多于两个的过滤网6将集尘仓2分割为多个隔仓，从而能更高效地对粉尘进行收集。清洁机构，其用于对过滤网6进行清洁。清洁机构包括两个清洁刷8，两个清洁刷8分别对应对两个过滤网6，每个清洁刷8通过一个液压杆7活动连接集尘仓2的顶壁。集尘仓2的外部与液压杆7的连接处设置一个密封机构，使得液压杆7在进行升降活动时，集尘仓2内的粉尘不会散出。液压杆7能够通过连接一个油泵进行升降活动，液压杆7一端的清洁刷8在相应的过滤网6上摩擦，从而利用清洁刷8对相应的过滤网6进行清洁，从而保持过滤网6的过滤效率，也延长了过滤网6的使用寿命。储存机构用于对集尘仓2内的粉尘进行收集储存。储存机构包括分别对应两个隔仓的两个压力传感器一21、分别对应两个隔仓的两个出料管18、分别对应两个出料管18的两个布袋26。每个压力传感器一21设置在对应的隔仓底壁上，每个压力传感器一21用于检测其所在的隔仓内的堆积的粉尘产生的压力值。每个出料管18设置在对应隔仓的底部且连通对应的隔仓，每个出料管18内设置一个电子阀门，本实施例的电子阀门采用防爆电子阀门，使用更安全。每个布袋26安装在对应出料管18的另一端。箱体1的底壁上设置分别对应两个布袋26的两个压力传感器，每个布袋26底部设置一个压力传感器二25，且压力传感器25位于布袋和箱体1的底壁之间，每个压力传感器二25用于检测对应布袋26及布袋26内的粉尘对压力传感器二25产生的压力值。电子阀门打开时，隔仓内的粉尘通过出料管18流入布袋26进行储存，然后关闭电子阀门。通过对隔仓内的粉尘进行隔离并储存在布袋26内，能够减少粉尘在集尘仓2内由于气流而再次产生扬尘的情况，增加了除尘效率。请参阅图1和图3，两个吸附装置5分别与所述两个隔仓相对应，吸附装置5用于对粉尘中的磁性粉尘进行吸附。每个吸附装置5包括拉力传感器504、伸缩管502、杆体501、电磁铁503、振动马达505。拉力传感器504的一端固定连接集尘仓2的顶壁。伸缩管502一端固定连接集尘仓2的内壁且套装在拉力传感器504的外部。杆体501的一端连接拉力传感器504的和伸缩管502另一端。电磁铁503设置在杆体501上，电磁铁503为向下倾斜的扇形结构，且电磁铁503的圆心处固定连接杆体501。振动马达505设置在杆体501上且用于提供振动。拉力传感器504检测杆体501、振动马达505、电磁铁503和电磁铁503上附着的磁性粉尘的总重量。将电磁铁503通电，是电磁铁503具有磁性，外部空气在进入集尘仓2时，带有磁性的磁性粉尘被吸附在电磁铁503上，振动马达505提供振动将附着在电磁铁503上非磁性粉尘抖落。且在对磁性粉尘进行收集时，将电磁铁503进行断电，电磁铁503失去磁性，不能对磁性粉尘进行吸附，振动马达505提供振动，从而将磁性粉尘从电磁铁503上抖落。粉尘检测器一17用于检测车间内的空气的粉尘浓度，粉尘检测器一17设置在箱体1外部。控制器12设置在箱体1上且连接一个报警器19，控制器12内预设有铃声一、铃声二和铃声三。控制器12根据粉尘检测器一17检测到的粉尘浓度，在所述粉尘浓度超过一个预设浓度时，控制器12驱动报警器19发出铃声一报警，同时启动负压泵4进行自动除尘作业，操作员同时推动箱体1进行移动除尘。控制器12根据拉力传感器504检测的总重量，在所述总重量超过一个预设重量时，控制器12驱动报警器19发出铃声二报警，此时一个吸附装置5的电磁铁503上吸附的磁性粉尘过量，不能继续进行更大量的磁性粉尘吸附。此时操作员关闭负压泵4，拆卸布袋26，再将两个另外的容器分别放置在两个出料管18下方，将电磁铁503断电,使磁性粉尘掉落容器内，从而将磁性粉尘和非磁性粉尘进行分类收集。控制器12根据压力传感器二25所检测的压力值二，在所述压力值二超过另一个预设的压力值时，控制器12驱动报警器19发出铃声三报警，此时操作员关闭负压泵4，拆卸布袋26，对布袋26进行清理或者更换。操作员能够根据不同的铃声判断除尘装置的运行状况，并进行相应的处理，使用方便。此外，控制器12根据每个压力传感器一21的所检测的压力值一，在所述压力值一中任意一个超过一个预设的压力值时，则此时一个隔仓内的粉尘堆积量过大，控制器12打开所有出料管18内的电子阀门，使隔仓内的粉尘进入布袋26内，电子阀门打开的时间为一个预设的时间，达到所述预设时间后，关闭电子阀门。喷洒机构用于喷洒水雾。喷洒机构包括储水箱13、水泵一14、雾化喷头15。储水箱13设置在箱体1内，雾化喷头15设置在箱体1的下表面，雾化喷头15通过水泵一14连接储水箱13。雾化喷头15喷出水雾，对地面进行加湿，能够减少后续的扬尘。电源装置向除尘装置的控制器12，负压泵4、电机11、水泵一14、粉尘检测器一17、压力传感器一21、压力传感器二25、电磁铁503和振动马达505提供电力来源。本实施例的电源装置采用可充电的蓄电池。相较于现有的除尘装置，本实施例的除尘装置在进行除尘作业时，外部空气在进行集尘仓2内后，需要通过过滤网6进行多步过滤，除尘效率高，效果好。且集尘仓2内设置多个吸附装置5，吸附装置5能够通过电磁铁503集尘仓2内的磁性粉尘进行吸附，非磁性粉尘因重力掉落在集尘仓2底部，从而将磁性粉尘和非磁性粉尘进行分类。过滤网6的网孔能够通过清洁机构的清洁刷8进行清洁，从而保持过滤网6的过滤效率，延长了过滤网6的使用寿命。控制器12根据粉尘检测器一17检测到的粉尘浓度，在所述粉尘浓度超过一个预设浓度时，控制器12驱动报警器19发出铃声一报警，提醒操作员车间内的粉尘浓度过高，需要立即进行除尘作业，同时自动启动负压泵4进行自动除尘作业，使用方便。综上所述，本实施例的除尘方法包括：步骤A：控制器12根据粉尘检测器一17检测到的粉尘浓度，在所述粉尘浓度超过一个预设浓度时，控制器12驱动报警器19报警，同时启动负压泵4。步骤B：启动负压泵4后，外部空气通过负压泵4进入集尘仓2，并依次通过多个过滤网6后排出。步骤C：电磁铁503通电，电磁铁503将每个隔仓内的磁性粉尘进行吸附，非磁性粉尘堆积在隔仓底部。步骤D：控制器12根据每个压力传感器一21的所检测的压力值一，在所述压力值一中任意一个超过一个预设的压力值时，控制器12打开所有出料管18内的电子阀门，使隔仓内的粉尘进入布袋26内进行收集，电子阀门打开的时间为一个预设的时间，达到所述预设时间后，关闭电子阀门。步骤E：控制器12根据压力传感器二25所检测的布袋26和布袋26内粉尘产生的压力值二，在所述压力值二超过另一个预设的压力值时，控制器12驱动报警器19报警，拆卸并更换布袋26。步骤F：控制器12根据拉力传感器504检测的总重量，在所述总重量超过一个预设重量时，控制器12驱动报警器19报警，拆卸布袋26，断开电磁铁503的电源，对磁性粉尘进行收集。实施例2请参阅图4和图5，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例在实施例1的基础上增加了冲洗机构、收集盒23，并且去除了布袋26和压力传感器二25。冲洗机构包括连接储水箱13的水泵二22，水泵二22的出水管连接分别对应两个隔仓的两个喷管24，每个喷管24的另一端伸入对应的隔仓内且安装有一个旋转喷头，需要对隔仓进行冲洗时，先拆下布袋26，每个喷管24通过旋转喷头喷出高压水，从而对相应的隔仓进行冲洗，废水通过出料管18排出。收集盒23的顶部连通所有出料管18，从而将所有隔仓内的粉尘进行集中收集，空间利用率高，且收集盒23的一侧开设一个开口，且所述开口处安装一个密封盖。操作员能够通过打开密封盖，将收集盒23内的粉尘取出。实施例3请参阅图6，本实施例的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法将实施例1中的液压杆7替换为可手动进行操作的伸杆27，操作员能够定期定时对过滤网6进行清洁，节约了除尘装置的制造成本，也节约了能源。实施例4请参阅图7，本实施例的去除磁体加工车间粉尘的除尘方法在实施例1的基础上增加了粉尘检测器二20，粉尘检测器20设置在排气管16内且用于检测排气管16内气体的粉尘浓度，操作员通过观察粉尘检测器一17的粉尘浓度和粉尘检测器二20的粉尘浓度，从而能够了解，空气在经过除尘装置处理后的粉尘浓度变化情况。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
粉尘检测仪的工作原理主要是光散射原理和静电交流感应原理。利用粉尘颗粒流经探头时与探头之间的动态电荷感应产生信号 。交流静电技术以监测电荷信号的标准偏移来确定交流信号的扰动量，并以即时扰动量的大小来确定粉尘排放量。可直接输出结果。粉尘采样器是将对危害人体的呼吸性粉尘和粗粉料粉尘进行分离。只采样后续还需要进行化验。
粉尘采样器是将对危害人体的呼吸性粉尘和粗粉料粉尘进行分离，并以即时扰动量的大小来确定粉尘排放量。利用粉尘颗粒流经探头时与探头之间的动态电荷感应产生信号。粉尘检测仪的工作原理主要是光散射原理和静电交流感应原理。只采样后续还需要进行化验。可直接输出结果。交流静电技术以监测电荷信号的标准偏移来确定交流信号的扰动量。青岛环瑞自动化科技有限公司做粉尘检测仪比较专业。
相当于毕业论文，目测没300行代码下不来，要是自己写，你就给20分，相当于打法要饭的--
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
对不起我没有
煤的工业分析也称煤的实用分析、近似分析或技术分析，包括煤的外在水分、内在水分、全水分、分析煤样水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫和各种硫及发热量等项目。作为校正挥发分、发热量和元素成分碳含量等需用的，碳酸盐中二氧化碳含量也属工业分析范围。一般把煤的水分、灰分、挥发分和固定碳称作煤的半工业分析，如包括硫分和发热量等分析项目，就称作煤的全工业分析。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目，因此凡是以煤为原料或燃料的工业部门都需要进行煤的工业分析。煤质分析化验分为两类，一类是测定煤所固有的成分如碳、氢、氧、氮等，称为元素分析，其测定结果是作为对煤进行科学分类的主要依据，在生产上，是计算发热量、热平衡、物料平衡的依据；另一类是在人为规定的条件下，（鹤壁市华诺电子科技有限公司）根据技术需要测定煤经转化生成的物质或呈现的性质如灰分、挥发分等，称作技术分， 根据水分、灰分、挥发分和固定碳含量四项基本测定结果，对煤中有机质、无机质的含量、性质等有了初步了解，并可初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途等。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目。
巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜ mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在～之间，氢含量在～之间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的流变特性，见表11。从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分≤的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏高，最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
目前,韩城区块煤层气井主要为直井、定向井以及水平井。根据韩城区块煤层气井的排采时间和排采规律的不同,煤层气井排采被划分为4个阶段,即排水降压阶段、气水合采阶段(包括起套压阶段和放产阶段)、稳产阶段和衰竭阶段(熊先钺,2014a)。
从表4-5可以看出,在排水降压阶段,直井和定向井煤层气排采中排出的煤粉浓度小于,而水平井的煤粉浓度大于,甚至超过1g/L。所以,排水降压阶段,直井和定向井煤粉浓度一般小于水平井的煤粉浓度。分析认为,直井和定向井在钻井过程中钻具与煤层接触较少,对煤层破坏影响小,产生煤粉少,但该类型井一般需要下套管射孔压裂完井,高压压裂液在煤层造缝过程中会产生大量煤粉。而水平井的水平段在煤层中进尺较多,钻具与煤层接触面积大,产生大量的次生煤粉;水平井煤层裸眼段不下套管,在气液流的冲蚀作用下,井壁遭受液流的冲蚀作用强且容易失稳坍塌,进而产生大量煤粉。
在气水合采阶段,WL2-005直井排出的煤粉浓度平均达到了,明显高于同一排采阶段的韩3-013井和韩3-032井的煤粉浓度。结合韩城区块煤层分析发现,WL2-005位于断层附近(图4-3),构造作用对煤层产生了破坏,导致该井易产生煤粉。因此,煤体结构(构造破坏)是煤粉产出的首要控制因素(魏迎春等,2013)。
表4-5 煤层气井煤粉浓度测试表
注:表中“—”表示煤粉量少,未测出。
图4-3 韩城区块排采井产出煤粉浓度
选取连续采样的3口煤层气井WL1-001井、WL2-008井和韩3-043井为例,对采集的煤粉液样进行煤粉浓度监测,并结合开发煤层的煤体结构类型进行分析,其浓度范围及煤体结构类型对比结果如表4-6所示。WL2-008井的煤粉浓度集中在～井煤粉浓度集中在～,而韩3-043井煤粉浓度则集中在～。其中,韩3-043井开采层中Ⅲ类煤(碎粒煤和鳞片煤)厚度达到,在构造煤厚度和所占比例上均大于WL1-001井,且WL2-008井Ⅲ类煤不发育。从排出煤粉浓度特征来看,韩3-043井浓度最大(范围在～),对比煤粉最大浓度与Ⅲ类煤相对厚度(图4-4),随Ⅲ类煤(碎粒煤和鳞片煤)在开发层段内所占比例的增加,产出煤粉浓度逐渐增大,因此,Ⅲ类煤(碎粒煤和鳞片煤)对煤粉产出浓度特征影响最显著,Ⅲ类煤的发育程度是影响煤粉产出的重要因素(张晓玉等,2014)。
表4-6 煤体结构类型与浓度对比表
图4-4 Ⅲ类煤厚度比例与煤粉浓度对比折线图
生物传感器的研究现状及应用摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。中图分类号： 文献标识码：a 文章编号：1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年，clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（pcr）的发展，应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand ?bod）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°c，ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理（即以tio2作为半导体，用6 w灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：ph=、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸gf/a，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶g，与自动系统cl-fia台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°c下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --np-80e）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围内，电信号与np-80e浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（alcaligenes eutrophus (ae1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理，首先是cup1启动子被cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（pcr）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大，产物为气单胞菌属（aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化dna生物传感器，能将dna识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素，一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得，用于测量水中微藻素的含量，它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中，应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极，以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试，效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测，生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域，主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸，以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold 指出，生物传感器商品化要具备以下几个条件：足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中，价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中，微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单，因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来，酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点，主要的缺点就是选择性不够好，这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外，微生物固定化方法也需要进一步完善，首先要尽可能保证细胞的活性，其次细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失。另外，微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进，否则难于实现大规模的商品化。 总之，常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶，则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的，若生物催化需经过复杂途径，需要辅酶，或所需酶不宜分离或不稳定时，微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中，其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善，随着人们对生物体认识的不断深入，生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波，郭光美，李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学，2000，63（2）：49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学，2000，13（3）：252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology，2001， 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙，李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学，2001，20(1)：50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a, compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology，2001，5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an 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参考下： 进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前，在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”！例如在上面提到纺织印染行业，食品行业，耐高温材料行业等，都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下，印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下，普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性，除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外，还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T＝5℃时为，在T＝20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异，且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势，某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为：高分子聚合物具有较小的介电常数，如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后，由于水分子偶极距的存在，大大提高了吸水异质层的介电常数，这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化，使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温，湿度滞后，响应速度快，体积小，便于批量生产，但由于多孔型材质，对尘埃影响很大，日常维护频繁，时常需要电加热加以清洗易影响产品质量，易受湿度影响，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆，以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高，产品性能不断得到改善，氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中，经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器，自动化仪表等产品，在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时，努力克服传统产品存在的各项弱点，取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底，基片面积大大缩小，采用特殊的工艺处理，耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺，在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极，氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃，以多片湿敏元件组合的独特工艺，是传感器感湿范围为1%RH-98%RH，具备了15%RH范围以下的测量性能，漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平，使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统，先对对被测气体采样，然后降温检测并确保绝对湿度的恒定，使探头耐温范围提高到600℃左右，大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在，不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干，高低温试验箱等系统中。同时，JCJ200Y产品能耐温高达600度，也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面，并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白，为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文： 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要：水位测量施测简单直观，易于为广大用水户所接受而且便于自动观测，因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下，通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示： 这个电压和磁场及控制电流成正比： VH＝K╳｜H╳IC｜ 式中VH为霍尔电压，H为磁场，IC为控制电流，K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著，故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件，可以进行非接触式电流测量，众所周知，当电流通过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系，因此可利用霍尔器件测得的讯号大小，直接反应出电流的大小，即： I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流，B为导线通电流后产生的磁场，VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时，可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器，(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品，它的外形如图20所示，其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器，广泛用于新一代的汽车智能发动机，作为点火定时用的速度传感器，用于ABS（汽车防抱死制动系统）作为车速传感器等。 在ABS中，速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中，1是车速齿轮传感器；2是压力调节器；3是控制器。在制动过程中，控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理，得到车辆的滑移率和减速信号，按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令，调节器及时准确地作出响应，使制动气室执行充气、保持或放气指令，调节制动器的制动压力，以防止车轮抱死，达到抗侧滑、甩尾，提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中，霍尔传感器作为车轮转速传感器，是制动过程中的实时速度采集器，是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中，用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度，以提供更准确的点火时间，其作用是别的速度传感器难以代替的，它具有如下许多新的优点。 （1）相位精度高，可满足°曲轴角的要求，不需采用相位补偿。 （2）可满足度曲轴角的熄火检测要求。 （3）输出为矩形波，幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时，会降低成本。 用齿轮传感器，除可检测转速外，还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等，这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮，磁体旁装有霍尔开关电路，被测流体从管道一端通入，推动叶轮带动与之相连的磁体转动，经过霍尔器件时，电路输出脉冲电压，由脉冲的数目，可以得到流体的流速。若知管道的内径，可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见，经过简单的信号转换，便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路，不仅可检测转速，还可辨别旋转方向，如图27所示。 曲线1对应结构图（a）,曲线2对应结构图(b)，曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满足测量准确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。 图9（a）为G－10安装结构，中心为电流汇流排，(b)为电缆型多霍尔探头，(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z<2mm时，VH与Z有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图16所示。在图16中，（a）的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图29中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M，片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H，H的上下方装上一对永磁体，它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上，当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时，惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移，产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
第一章 绪论1. 1 选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。1．2 设计过程及工艺要求一、基本功能~ 检测温度、湿度~ 显示温度、湿度~ 过限报警二、 主要技术参数 ~ 温度检测范围 ： -30℃-+50℃~ 测量精度 ： ℃~ 湿度检测范围 ： 10%-100%RH~ 检测精度 ： 1%RH~ 显示方式 ： 温度：四位显示 湿度：四位显示~ 报警方式 ： 三极管驱动的蜂鸣音报警
如需代写 可联系。
其实应该说甲烷作为一种温室气体的效力是二氧化碳的23－25倍
其他
：质量当量:
1tCH4的GWP值为21tCO2e
其中：GWP为增温潜力值，表示对温室效应的贡献大小。
补充：
根据IPCC的国家温室气体清单指南2006，全球增温潜势计作一吨温室气体在一段时间（如100年）内对一吨二氧化碳的辐射强迫。因此均采用 1tCH4 = 21tCO2e
=====================================其他参考
科学家们相信,南极洲冰盖和冰川下的水世界中生活着大批的微生物。他们还推测,这些微生物可能在漫长的时间里制造出了大量的甲烷,通常情况下甲烷被冰封在那里,但是如果上升的气温使冰川和冰盖融化,甲烷则有可能外泄到大气之中。
甲烷是大气中继水蒸气、二氧化碳之后最为重要的温室气体。一些科学家担心,南极和北极地区冰封的甲烷如果随着全球变暖而被释放出来,将会对气候形成正反馈的循环,进一步加剧全球变暖。
英国布里斯托大学的地球化学家杰玛·沃德姆(JemmaWadham)的研究小组分别在南极和北极的冰川采了样本,拿到实验室里进行研究。他们发现,冰里面存在高浓度的甲烷,以及大量的产烷生物。在南极的样本中,每克冰里有1000万个产烷生物,在格陵兰的样本中,每克里面有10万个。
他们还将这些产烷生物放在瓶子里培养。南极洲的样本在起初的250天里都没有什么动静,接下来却突然产生了大量的甲烷。格陵兰的产烷生物一直到今年3月15日都没有出现任何释放甲烷的迹象,但沃德姆认为它们也许只是需要更多一点的时间。
在沃德姆等人得到的样本中,产烷生物的含量与深海沉积物中的含量不相上下,生物的种类也与北极地区泥炭和冻土中的产烷生物非常相似。
甲烷的温室效应
2008年发表在英国《自然》杂志上的一篇文章曾指出,亿年前,由于甲烷的释放,地球迅速升温,炎热的气候取代了冰期。论文第一作者、美国加州大学滨河分校教授马丁·肯尼迪(MartinKennedy)认为,同样的事件可能在今天再次发生,而且变化会来得异常迅速———不是在几千年或几百万年里,而是在短短一个世纪中。“这是一个重要的忧虑因素,因为也许只要一点点的升温就能让禁锢着的甲烷释放出来。”肯尼迪表示。
根据科学家的估计,湿地、永久冻土,包括北冰洋下的永久冻土里,以甲烷(CH4)形式存在的碳的量是现在大气中以二氧化碳(CO2)形式存在的碳的至少两倍。在大气里,甲烷的含量已经是工业革命前的两倍。这种增加中有人类活动的作用,包括能源生产和使用、垃圾填埋、养牛、稻米农业和生物体燃烧,但也有大约百分之四十来自于自然界。
甲烷作为一种温室气体的效力是二氧化碳的23－25倍。地球上的甲烷水合物(俗称“可燃冰”)如果在几年中有10％释放到大气中,那么它对地球辐射的影响就相当于二氧化碳增加了十倍。
在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告中,气温的曲线总是随着二氧化碳的水平平滑上升,这是因为图示是根据线性数学模型做出来的。但是肯尼迪和其他一些地质学家认为甲烷能够在短短几十年里造成非线性的气候变化。
在他对远古气候的研究中,存在于较低纬度的甲烷水合物首先变得不稳定,释放出甲烷气体。这些甲烷气体所造成的升温使得甲烷水合物的去稳定化向着更高的纬度发展,最终成为一种失控的反馈效应传播到全球。
尽管肯尼迪等人研究的是几亿年前发生的情况,但是他们看到今天发生的状况与那时是类似的。在定量评估温室气体排放对气温变化的贡献时,IPCC报告引用了“辐射强迫”的概念,它指的是某种因子造成的太阳辐射的变化。肯尼迪也用这个概念来考察。“如果我们将二氧化碳水平翻一倍或是翻两倍,会发生什么情况呢?”肯尼迪担心,二氧化碳增加所造成的全球变暖会让储藏在自然界的甲烷在一代人的时间里释放出来。
美国加州大学圣塔芭芭拉分校的地质学和古生物学教授吉姆·肯尼特(JimKennett)同意肯尼迪的看法,认为他的思路是正确的。肯尼特甚至认为,如果地球的气候能够在短短几十年里发生巨大的变化,那么甲烷的释放是唯一可能的引爆器。
正在释放的甲烷
“甲烷从永久冻土冒出来是一件正在发生的事情。今天我们面临的挑战是我们无法测量它,所以我们就无挂虑地忽略它。”肯尼迪在2008年说。
现在他所说的无法测量的情况正在发生改变。一些科学家在近些年开展了艰苦的野外测量工作,以期查明自然界中的甲烷究竟在以多大的速度向外释放。
来自美国、俄罗斯和瑞典研究机构的一组科学家从2003年到2008年每年均乘坐俄罗斯的破冰船,到东西伯利亚北极大陆架(ESAS)探测甲烷。他们还在2006年做了一次直升机考察,在2007年冬天做了一次冰面考察。在这些考察中,他们取得了至少5100个海水样本。然后他们在这个基础上分析ESAS甲烷释放的情况。这样的行动艰苦又周期漫长的研究工作被一些科学家称为“灰姑娘科学”。ESAS由西伯利亚的海岸线向北延伸1000千米,海床中包含了从上一次冰期遗留下来的永久冻土。这里海底的年平均温度为－到1摄氏度,比地面上的永久冻土的年平均温度高出12到17摄氏度。
美国阿拉斯加大学国际北极研究中心的娜塔莉亚·沙克霍娃(NataliaShakhova)及其合作者经过数年的艰苦探测得出的结果是,ESAS每年以甲烷形式向大气中释放出的碳的量约为8×1012克(8TgC)。他们在直升机上的测量结果也在大气中记录到四倍于北极其他地区的甲烷浓度。“海底甲烷最后也影响大气甲烷的浓度,问题就是人们对甲烷,包括二氧化碳,在大气里面的收支还是了解得很不够,数字不准确。”北京大学物理学院大气科学系教授王绍武评论说,“现在这项研究加了一个甲烷的源,那么以后在计算甲烷的收支的时候它是可以纳入考虑的。”沙克霍娃等人的论文发表在3月5日的美国《科学》杂志。在一篇配发的评论中,德国马普研究所的马丁·黑曼(MartinHeimann)说这项研究是“一个勤奋、高质量实地测量的美妙案例”。
在1月15日的《科学》杂志上,英国爱丁堡大学地球科学学院安东尼·布鲁姆(AnthonyBloom)等人还从另一个角度考察了甲烷的释放情况。他们分析了2003年到2005年的卫星资料,从中寻找湿地释放甲烷的量级与分布。
他们的研究显示,赤道地区的湿地为全球的甲烷释放贡献52％到58％。他们还估计,在2003年到2007年期间,由于中纬度的北极地区的升温,湿地的甲烷排放增加了7％。用另一个数字来说,是每年增加大约6TgC。“这些变化对于全球甲烷循环来说有多重要?”黑曼在评论中写道,“考虑到全球每年排放的甲烷有大约440TgC,西伯利亚的北冰洋海域和北半球湿地的甲烷排放变化是微不足道的。这是一个好消息,说明当下的气候变化并没有严重影响全球甲烷循环。”“但是在持续的变暖之下,这种状况会持续吗?”黑曼继续自问自答,“我们不知道。”
一些科学家与肯尼迪等人持有不同的观点,他们认为甲烷的释放并不是灾难性的。美国芝加哥大学的地球科学教授大卫·阿彻(DavidArcher)指出,大部分甲烷水合物都深埋在地下和海洋里,那些地方人为造成的升温和甲烷的释放都会是在千年尺度里发生的事情。
他认为甲烷带来的影响是“长期的但并非灾难性的”。他在一篇文章中写道,“从地质的时间尺度来说,可以想象的是甲烷水合物会向大气和海洋中释放的碳与我们化石燃料燃烧所释放的一样多。”
危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。 燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。 急性中毒：短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。 慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。 防护措施 呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩戴自吸过滤式防毒面罩(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防毒渗透工作服。 手防护：戴乳胶手套。 其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。 急救措施 皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐，就医。 因此，甲苯本身对人体的神经系统有毒害作用，时间长了容易中毒，国家对甲烷的用量有很严格的规定，这就说明它的危害很厉害，你可以想一想，新房装修后里面就有甲烷，一般人多待一会都头疼 总之，建议换个工作！
甲烷 甲烷 �基本信息库中文名称：甲烷。英文名称：Methane；Marsh gas。CAS No.：74-82-8。分子式：CH�4。分子量：。危险标记：4(易燃液体)。包装方法：钢质气瓶。 �理化性质库主要成分：纯品。外观与性状：无色无臭气体。熔点(℃)：。沸点(℃)：。相对密度(水=1)：(-164℃)。相对蒸气密度(空气=1)：。蒸气压(PV)： （℃）。稳定性和反应活性：稳定。危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其他强氧化剂接触剧烈反应。溶解性：微溶于水，溶于醇、乙醚。 �应急处置库皮肤接触：若有冻伤，就医治疗。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给予输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护：一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴一般作业防护手套。其他防护：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑以收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 �管理信息库操作的管理：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。储存的管理：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。运输的管理：采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装、混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。废弃的管理：处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。 �毒理学资料库急性毒性：小鼠吸入42%浓度×60 min，麻醉作用；兔吸入42%浓度×60 min，麻醉作用。有单纯性窒息作用，在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25%～30%时出现头昏、呼吸加速、运动失调。皮肤接触液化本品，可致冻伤。亚急性和慢性毒性：当空气中甲烷达25%～30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。中毒机理：空气中甲烷浓度过高时，氧含量明显降低，达到一定程度，可造成机体急性缺氧。当空气中甲烷浓度达25％~30％时可发生窒息前症状。高浓度甲烷对呼吸道黏膜有强烈刺激作用，可致化学性肺炎，严重者可发生急性肺水肿、脑水肿和脑损伤。燃爆危险：本品易燃。 �应急医疗库诊断要点：1.急性中毒（1）吸入25%~30%的甲烷即可发生头晕、头痛、注意力不集中、气促、无力、共济失调、窒息等；浓度极高时出现猝死。（2）严重者可有不同程度的中毒性脑病的临床表现。2.冻伤皮肤接触液体甲烷后可引起冻伤。处理原则:1.急性中毒（1）立即脱离现场至空气新鲜处，安静、平卧、保暖，保持呼吸道通畅和吸氧等。（2）呼吸心跳停止时立即进行复苏，注意观察意识、瞳孔、脉搏、血压及呼吸等各项生命体征，及时发现和处理可能出现的脑水肿，必要时进行高压氧治疗。（3）忌用有抑制呼吸作用的吗啡和巴比妥类等药物。2.皮肤冻伤按外科原则处理。若冻伤处仍未完全解冻，可先用42℃左右的温水浸洗，待皮肤复温后再作创面处理。预防措施：预防甲烷中毒，必须采取以下综合措施：改善矿井的通风设施，以防沼气蓄积，并定期检测矿井中沼气的浓度。进入沼气含量较高的下道或矿井作业时应佩戴有效的防毒面具。沼气池或化粪应严密盖紧、加固，以防小儿及成人不慎跌入。
楼上都有复制或部分复制我在其他问题中的回答呀。没有计算公式！这是根据物质特性和观测统计给定的值，就好比物质的密度、比热，这些是物质的属性参数，不是通过计算得来的！再说的具体点，是根据其在大气中存在和转化的周期及其分解的难易程度确定的。IPCC第二次科学评估报告给定甲烷的增温潜力值（GWP）是二氧化碳的21倍，其中二氧化碳的GWP值规定为1；IPCC最新的科学评估报告给定甲烷的增温潜力值（GWP）是二氧化碳的25倍，其中二氧化碳的GWP值规定为1.