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智能饮水机应用领域研究论文

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智能饮水机应用领域研究论文

不是人工智能,饮水机自动加热只是设备设定的程序,而人工智能它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

我是电子专业的毕业论文(设计)昨天才写好,key words:单片机 传感器 嵌入式 GSM Internet 客户端 服务器近三万字 要的QQ

智能化的电器越来越受人们的喜爱,特别是 智能饮水机 这个操作起来比较方便一种电器,更受到大家的喜爱,但是在操作时候还是要掌握好一些技巧,这样让你的饮水机更容易省电和安全。下面我就来给大家介绍一下 智能饮水机 有什么功能及如何正确地使用饮水机。

智能饮水机 有什么功能

1、 智能饮水机 特别制作食品级全304不锈钢高效热交换器,这种有省电80%。而且还能够减少碳排放,也是符合国家推行 环保 政策。

2、 智能饮水机 还有全自动控制,如果这种出现水不开,则无水出,杜绝饮用生水,这种也不需要专人管理。是一款安全卫生,饮用温开水,而且还符合健康概念。

3、而且它还是全不锈钢设计,水槽模压成型,相对来说是比较人性化设计。即开即饮,无需等待,方便快捷,让大多饮用者使用起来也是比较满意,提高工作效率。

4、它有常压式设计,只排掉压力,这样就不会浪费热能,大大提高直饮水机安全性和使用寿命。

5、所有控制线路均采用直流24V安全电压设计,大大提高直饮水机用电安全。

6、 智能饮水机 双安全保护,开水、温开水经(四级PP+烧结炭+KDF+后置活性炭)过滤和烧开高温杀菌。

7、它而且还是管路全封闭设计,防止二次污染,这样饮水也是会更加安全。

如何正确地使用饮水机

步骤一:插上电源。

插上电源这个步骤就是为了可以给桶装水中加热,也是为了能让里面的水可以再次的消毒,如果想喝凉的水的朋友也可以不用插上电源,不过一般家庭都会用到热水的。

步骤二:指示灯使用。

指示灯这种就是提示饮水机里的水是热的还是凉的,当饮水机里面有热的水的时候,桶装水的指示灯就是黄色的,如果没有热水的时候,那么指示灯就变成红色的了。

步骤三:热水开关。

热水开关,这个方法使用起来也是比较简单,只要将把手往下弯曲就可以将热水倒出来了,这个时候热水会很烫,所以一定要小心一点。

步骤四:凉水开关。

凉水的开关是应冷色调的蓝色来控制的,用蓝色的头,使用方法和上面的一样,如果喜欢喝凉水,那么就可以将开关往下按住就可以了。

步骤五:饮水机的开关。

很多人对会忽略掉这个开关按钮,其实如果想要节省电就得在不用饮水机的时候将这个红色的按钮关掉,这样水就不会一直加热了,也就不耗电了。

步骤六:桶装水的使用。

桶装水的选择也可以比较灵活,但是一定要选择质量好的桶装水,可以看看桶装水的成分来选择,这样对健康比较有利。

总结:关于 智能饮水机 有什么功能和如何正确地使用饮水机相关内容就介绍到这, 智能饮水机 功能还是比较多,但是在使用的时候还是要按照步骤来进行操作,这样使用起来比较安全,而且还比较省电。

Intelligent water dispenser automatic control system designAbstract: water dispensers, just as its name implies is to solve people drinking water problem and the birth of a household product, because promote people's drinking water quality and life taste and become fashion favorite. However, with the continuous improvement of the people physical life of water dispenser, the performance requirements of improve continuously. At the same time as development, some water dispenser problem increasingly revealed many times, such as water heating form "thousands of human body boiling water damage, but also use very much power. At present, the market are mostly water control system adopts the hardware circuit implementation, there exist circuit, simple function etc complex limitations, only the heating, insulation, and other functions, main is its control rigid and shortage, so it is necessary to existing water machine control system is improved. This paper mainly introduced by AT89C52 single making a simple water dispenser intelligent control system, the software and hardware design process by temperature sensor DS18B20 testing temperature, and LCD1602 LCD display real-time water temperature. Only when water temperature 70 ℃ lower insufficient temperature when the water is heated to a boil, other temperature intelligent control heating system without electricity, which saves electricity and heating temperature floor can be adjusted by software program. Because it is using AT89C52 single as control core, so key gives its software programming thought method and the software realize the intelligent control of water dispenser. This system has a circuit is simple in structure, easy for operation, hardware, low cost less, low consumption, : water dispenser; DS18B20; AT89C52 single用有道翻译的,希望对你有用

智能工程机械应用领域研究论文

加强工程机械的管理,提高工程机械的维修水平和管理技术,已成为增强企业竞争力,提高工作效率和经济效益的一个重要方法。下面是我为大家整理的关于机械方面的论文,供大家参考。

摘要:首先要加强自检,在上班的前、中、后期都要开展设备的安全检查工作,并且要定期组织检查。其次,对车辆安全检查也要提高警惕,在施工现场,机动性较强的车辆发生事故的可能性较大,必须对其进行强制检查。

关键词:工程机械;安全管理

1易出现的安全事故及原因分析

比较常见的安全事故有:设备损害、人身伤亡、引发火灾等,要从根本上防治这些事故,就要分析原因,从根本抓起。

(1)设备原因

设备方面的原因有很多,如:机械设备本身存在不安全因素,没有采用安全设计或忽视设备质量;零件有缺陷,又因检查不到位而使其蒙混过关,最终安装到机器上成为安全隐患;安全设施性能老化或不良;使用的相关材料不合格,如油料不合格就会损坏机器。很多企业在机械设备出了故障之后,只求“恢复原样”、“能将就用”就行,对落后设备、故障设备进行反复维修,而不进行必要的技术改造,致使工程机械严重落后。不仅耗油多、效率低,而且极易出现故障,最终增加维修费用、耽误工期,即使修理好了也很难恢复性能和精度,无法满足机场建设施工的要求,给施工带来不必要的麻烦。

(2)人为原因

人为原因主要如下:操作人员抱有侥幸心理,认为事故发生的概率低,故而对旧的设备不淘汰,对该检修的设备不检修;缺乏安全技术知识,不熟悉设备的操作规程,不能应付紧急情况,对有可能发生的安全事故缺乏预见能力;工作精神状况不佳,导致操作出现疏漏。事实证明,人的注意力不能长时间内保持高度集中,尤其是在机场建设这样快节奏、高压力的工作中,稍有疏忽,便容易导致安全事故;对队伍的管理纪律松弛,缺乏责任心,不认真检查,导致队伍间缺乏协调合作的能力。

(3)环境原因

在机场施工中,设备大多不是固定安装,因此为其保持一个好的作业环境几乎是不可能的。在噪音过大、照明不足、温度不适宜、地面松软、坡度过高等环境下,容易发生安全事故。例如在夜间工作时,由于光线不好,很容易使操作人员误判。此外,一些不可抗因素,如自然灾害等也会引发安全事故。

2机场机械设备安全管理措施分析

(1)严格挑选机械设备,完善机械设备进场质量检测

。部分企业为节省投资,不重视先进设备的引进与更换,对于旧设备也是抱着凑合用的态度,使得大量报废机械、落后机械充斥在施工现场,造成施工现场隐患重重。机场建设关乎人民群众生命财产安全,必须予以重视。首先,对机械设备应进行严格的进场检测和认真挑选,对于旧设备、已经淘汰的设备、状况差的设备一律禁止入场。其次,所有的设备都要进行登记,建好台账,退场时也要按照进场时的登记严格排查,以防设备遗漏在现场。最后,机场机械设备具有严格的技术使用要求,因此必须严格选择型号,并合理调配,按照规定使用设备,以减少磨损,延长设备寿命。机械设备必须严格放在指定的区域,每台机器都要配备专门的安全工作人员。对机械设备的使用,要采用安全防护装备,如自动显示、自动报警、自动停车等。

(2)加强操作人员培训,制定安全管理制度

对操作人员进行培训,包括技术培训和安全培训,并要求其持证上岗。培训工作要有计划、有针对性地开展,严把人员准入关。相关人员对设备要勤检查、多注意。操作过程中,工作人员除非有必要情况,否则不能离开驾驶室,还要严禁酒后施工,对乱扔杂物等现象也要严肃处理。在施工过程中,重施工、轻管理的问题尤为明显,这是因为在建设过程中,大多数企业只关注项目能否在规定时间内完工。而管理工作从表面看来并不能给施工进度带来明显的作用,也不能给企业带来直接的经济效益,这使得部分企业认为在工程机械管理上投入过多精力是一种浪费。为此,要制定机械的安全操作规程,同时制定合理、有针对性的安全管理制度,这是对操作人员进行安全教育的基础,也是分析事故起因的根据。此外,应制定科学的紧急预案并进行演练,发现问题要及时处理并总结经验。

(3)加强设备的安全检测

首先要加强自检,在上班的前、中、后期都要开展设备的安全检查工作,并且要定期组织检查。其次,对车辆安全检查也要提高警惕,在施工现场,机动性较强的车辆发生事故的可能性较大,必须对其进行强制检查。

参考文献

1产业集聚、集群与工程机械工业发展战略刘友金求索2004-08-3034

2磁流变技术及其在机械工程中的应用黄豪彩,黄宜坚制造技术与机床2003-04-1534

3GMM在机械电子工程中的应用研究现状王传礼,方平,丁凡电子机械工程2002-09-2534

4面向21世纪机械工程教学改革杨叔子,周济,吴昌林,张福润,戴同高等工程教育研究2002-01-30

摘要:工程机械智能化发展趋势不仅意味着工程机械需改变传统的运营模式,还需改变机械的运转操作流程,将其以集成化与智能化形式融入工程机械工作流程中,从而提高工程机械的工作效率,降低资源损耗,使工程机械能够高效率完成施工项目要求。本文针对工程机械的智能化发展趋势及发展展开探讨。

关键词:工程机械;智能化;发展对策

现代工程技术不仅需要具备集成化条件,还需具备一定的智能条件。伴随现代施工规模的不断扩大,传统的工程机械技术已难以适应施工项目的规模要求。为了使工程机械能够适应当前施工项目的发展趋势,工程机械需改变发展方向,融合目前的科学技术,纳入智能化技术,使工程机械的监控系统、检测系统、预报系统、维护系统等能够实现智能化管理,从而为现代施工项目提供更加高效的施工技术。

1工程机械智能化发展趋势现状

(1)工程机械智能化控制技术与单机集成化的发展趋势。工程机械智能化控制技术与单机集成化技术主要包括电液控制自动换挡变速器、编程控制、无人操作等技术。就我国目前的工程机械智能化发展趋势来看,其自动换挡技术在当前的应用更为广泛。该技术能够有效提高质量,为工程机械操作技术带来更多效益,并在技术应用上能够有效提高技术性能,减少传统工程机械的工作强度及工作量,对工作人员的工作负担也有一定的减轻作用。其中,自动换挡设备主要包含了液压式及电液式两种。液压式的应用模式主要是在汽车行驶过程中,将车辆的行驶速度、油门启动程度等参数转换为油压信号,从而利用油压信号来控制汽车的换挡阀,使汽车的换挡阀能够形成自动化换挡模式。电液式的应用模式能够把汽车行驶的速度、油门开度等车辆在行驶过程中产生的参数转换为信号模式,再将信号输入电子换挡控制器中,使电子换挡控制器来控制换挡阀,进而形成自动换挡模式,从而保障车辆行驶的安全性。电液式自动换挡技术能够与工程机械实现相互兼容,是目前工程机械实现电液一体化的重要趋势,也是创新智能条件的重要渠道[1]。

(2)工程机械智能化监控、维护、检测技术的发展趋势。工程机械的智能监控基本上以电子智能化为核心。该技术的主要应用是在线监控现场施工遇到的复杂情况,对工程机械执行一系列自动化监控,并对工程机械运转环节中的故障现象执行远程诊断及维修。该智能化工程技术的主要目的是为了针对机械故障现象及现场监控工作进行数字化、智能化和管理化维护。进入20世纪后,微型计算机开始在全国普及应用。许多国外工程机械企业开始尝试应用微型计算机,并在多个领域及设备中开启实验环节。经过多年实验取得一定成果后,工程机械智能化运营模式开始受到工程机械行业的一致认可,并逐步应用于工程机械的各个领域,取得了十分可观的效果。近几年,许多国外厂家开始在故障数据源输出部位及存储部位上安装电子监控设备,以便维修人员能够在查找故障因素时,利用故障代码的输出与输入进行故障分析,从而更准确地找出故障因素及故障类型。与其他国家相比,我国当前在工程机械领域中的智能化监控应用还比较薄弱,其故障诊断技术及监控技术还处于初级发展阶段,且其智能化监控系统也未在国内得到广泛应用,一定程度上阻碍了我国工程机械设备的发展及完善[2]。

(3)基于网络机群的智能化管理。工程机械的应用范围十分广泛,在当前不同建设项目中都有着非常重要的应用。以公路施工来说,级别较高的公路路面在施工时,往往需要借助不同类别的施工机械设备。同时,很多机械设备施工过程中具有随机特征,使工程项目在实际施工过程中,无法针对施工项目形成专门的机械配置,致使施工单位在针对项目投入大量的设备资金时,该机械设备并未得到有效应用,成为当前我国工程机械应用常常遇到的难题。在面对需要高性能、多类型的施工项目时,该项目在施工设备上往往需要投入更多的资金。同时,机群在施工协调上,其由于机械设备较多,协调能力十分有限,对施工项目的施工质量、进度都有着直接的影响。因此,在施工项目的工程机械机群配置及优化上,需将机群的协同工作进行效益发挥,以此降低施工成本。近几年,在我国工程施工频繁出现问题后,已有专门的研究人士开始进行大量研究。虽然在工程机械上取得了许多理论成果,但至今还未有科学的完善手段。因此,在工程施工过程中,其理论成果还未得到有效应用。当前,以网络机群作为工程智能管理及集成控制是当前工程项目建设继续完善的问题。这项设备部件能够有效优化机群的配置模式,还能对施工进度进行智能化管理,对施工项目的施工进度及质量都有保障作用[3]。

2工程机械智能化发展对策

(1)技术综合利用。面对当下施工项目多元化的发展趋势,其单一的机械设备配置已无法满足当前项目的建设需要。为了使现代工程机械能够满足多元化的施工项目需求,我国工程机械需扩大应用范围,并针对数字化技术、智能技术、网络技术等技术进行协调设置,将其进行综合利用,以此改变传统工程机械的应用模式及范围,使工程机械向综合方向发展。在工程机械智能化技术的综合利用方面,工程机械需将控制系统与集成系统技术进行双向控制,以使该技术在智能化发展中形成核心技术及单元技术。综合利用各项技术不仅能够有效提高工程机械的性能系统,还能充分结合我国国情,将工程机械技术实现自主创新应用,促进工程机械新型主导产品的开发,使我国工程机械产品在实现智能化发展。同时,也有助于在短时间内形成跨越式发展,提高我国工程机械的竞争力,从而形成产业化形式的运营模式,为工程机械的未来发展市场打下良好的基础。

(2)工程机械故障诊断技术的开发与应用。故障是工程机械在运行过程中时常出现的技术问题。该问题不仅影响工程机械设备的正常运转,也给工程机械设备带来较大损耗。为了提高工程机械设备的稳定性,我国在工程机械设备中的重点零件部位装置相关的故障诊断传感器系统,以利用传感器对工程机械以往的运行状态进行收集。例如,检测发动机设备的油温、油压等,并对发动机关键系统中的液压系统、燃油量、制动系统等参数进行准确检测。同时,结合机械设备的不同故障类型,采用不同等级的报警装置,使工程机械在运转过程中能够得到有效监视。一旦发现故障现象,立即发出警报提醒,促使工程机械故障能够第一时间采取完善措施,并记录该故障因素,做好预防措施,减少机械设备的故障机率。

(3)应用人工智能、网络通信等科技技术。工程机械智能化发展与科技技术的支持及创新有关。工程机械的智能维护系统与远程监控技术必然需要得到科技技术的融入及支持,从而促使工程机械智能技术得到有效开发。在工程机械故障因素上,利用远程监视技术及传感器,能够有效发觉机械设备的故障因素。对此,工程机械设备科将收集设备故障因素,针对机械的故障因素、预防方式进行整体分析,对机械设备最常出现的故障现象及故障部位进行故障诊断。同时,根据故障机理进行研究,主要包括液压系统、设备零件、散热器、制动器等多个系统部位。再针对典型部件的故障现象建立完善的故障模式系统及数据库系统,为机械设备的故障因素建立完善的故障数据系统,促使机械设备在今后遭遇该故障现象时,能够有效利用智能化技术进行维护,有效避免盲目的维护方式。

(4)开发工程机械智能管理系统——机群控制系统。项目正式施工前,调度员需对该机械设备系统进行详细了解,详细掌握其中施工车辆的车载控制系统。结合当前的实际状况优化机群配置,合理规划机械设备及车辆配置,并定期进行科学调度,科学安排施工车辆及机械设备的运行轨道、操作方式。同时,要对现场施工项目所应用的工程机械设备开展定期维护及保养工作,加强对机械设备的管理工作,精准了解每台机械设备的故障因素,以提高工程机械的维修能力。此外,工程机械设备的智能管理系统,还可以在一定程度上对施工现场的施工数据进行有效采集,对其中的工作机群进行合理配置及调度,以做好协同控制,使机群之间形成良好的网络通信,从而形成智能化控制与操作。

(5)开发机群控制智能机系统。对于当前的智能化施工机群系统来说,机群控制智能系统除了需涵盖基本的工程机械工程外,还需要具备一定的智能机配置,如机群远程故障诊断系统、机群远程故障维护系统、机载智能化系统等装置。这些智能化装置能够使施工机群实现远程控制,并同时实现智能化控制,增强各个机群信号的接受强度及效率,也使机群在面对远距离控制时能够自动做好系统工作,自动执行维护保养工作,有效提升机群的工作效率。

3结束语

综上所述,与西方国家相比,我国工程机械智能化的发展起点较晚,且应用范围上还十分狭隘,在多个领域中都还尚未得到有效应用。面对当前我国建设规模不断扩大,工程机械走向智能化方向发展已成为必然的发展之路。这不仅是施工建设所需,也是社会进步所需。从我国当前工程机械智能化的应用趋势来看,我国当前应用较为广泛的为单机集成化、网络机群的智能化管理、工程机械智能化监控、维护、检测等技术,极大提高了施工项目的施工效率及质量。发展对策上,我国需实现综合技术的应用,开发工程机械故障诊断技术,将智能化工程机械应用人工智能、网络通信等,加大智能技术的应用领域及范围,加快工程机械的发展速度。

参考文献

[1]胡春毅,郭凯.工程机械的智能化发展趋势探究[J].科技致富向导,2013,(11):112-114.

[2]刘利槟.工程机械的智能化趋势与发展对策研究探析[J].信息系统工程,2013,(4):136-137.

[3]耿平,朱培坤.浅谈机械工程智能化的发展趋势[J].科技创新导报,2012,(2):52-53.

随着国家城市化程序的加快,以及国家新一轮的基础设施的兴建,工程机械的市场也日益增大。为了提高工程机械产品的安全性和稳定性,研究以电子资讯科技、计算机技术等高新技术为核心的工程机械产品,成了工程机械厂商和科研单位的重要议题。下面是我为大家整理的工程机械论文,供大家参考。

工程机械论文范文一:工程机械产业国际竞争力影响因素分析

一、国际竞争力

国际竞争力并不是一个抽象的概念,国际竞争的强盛与否,与地区、政策、产业规模、核心技术等因素息息相关。对于国际竞争力的分析,需要我们从这几方面入手,立足于相关因素的客观事实,合理分析,理性判断从而得出结论。

一地区因素包含了自然环境因素和人文社会因素两大部分

资源的丰富程度、位置的方便程度是我们分析自然环境因素的出发点。社会人文因素主要包括基础设施的建设、人口潜力、人们的文化水平。就我国而言,主要工程机械产业分布在华中、华东地区,这一地区蕴含丰富煤炭、铁矿、水能资源等自然资源,为工程机械产业的发展提供了良好的物质基础。而且,这一地区地理位置较为优越,生产成本大大降低,我们不难看出,我国的工程机械产业有着先天性的自然优势。华中、华东地区作为我国经济增长点,国家不断投入资金,进行基础设施的改造与升级,其完善程度与发达国家相差无几,该地区人口密集,为工程机械产业提供了大量的劳动力,巨大的人口潜力,使得这一地区的消费消费能力极强,成为工程机械产业主要的国内市场,务实、勤劳的传统精神,开拓进取的现代思想,使得这一地区充满了生机与活力。这样的地区因素使之我国的工程机械产业有着巨大的潜力与勃勃生机,在国际上的竞争优势变得十分明显。

二政策因素主要包含国家政策、地区政策、企业自身的管理政策等方面

改革开放以来,我国将经济建设放在首位,成为压倒一切的核心任务。国家大力支援工程机械产业的发展,给予税收等诸多方面的优惠,在国家层面上促进其发展,地区 *** 为了保证本地区经济发展的速度与水平,也是不遗余力的帮助、扶持相关产业的发展,在地区层面给予诸多优惠政策,企业自身也在不断地提高自身的管理水平,不断地借鉴国外优秀的管理经验,使得管理体制与国际接轨,在企业管理层面为自身的发展扫清障碍。综合看来,无论是国家还是企业都在从自身的角度出发,为工程机械产业的发展提供便利条件,正是在这些便利条件之下,我国的工程机械制造业的国际竞争力才能如此大幅度的提高。

三规模是指通过相关产业的丛集优势

降低生产成本,增强使用资源的能力,抵抗外在的风险。我国的工程机械制造业在这一领域有着较为明显的优势,华中、华东地区产业基地的存在,很好的利用了丛集优势,大大降低了生产的成本,提高了自身利用资源的能力,很好的管控了风险,为自身发展铺平了道路。规模优势的存在能够在段时间内,享受到基础设施完备升级所带来的好处,并迅速将这种好处,转化到生产领域,从而提升了自身的国际竞争力。

四作为一种应用性的产业

工程机械产业的国际竞争力与其技术的先进性有着直接的关系,激烈的国际市场竞争,比拼的不仅仅是产品的价格与售后服务,更多的是产品本身所包含的技术的博弈。只有更高新的技术,才能够保证自神的国际市场份额,才能够在激烈的厮杀之中,笑到最后。但是,由于我国工程机械产业起步较晚,对核心技术的掌握缺乏相应的“火候”,在国际竞争中稍显劣势。不能够很好的与美国、欧盟、日本等传统强国抗衡,这需要我们做出调整,补齐这一方面的短板。提升自身的国际竞争力。

二、建言建策

一充分发挥我国的人才优势

增强自身的创新能力,将生产、教育、研究三个环节联络起来,以生产、教育带动研究,以研究 *** 生产与教育。从而保证了我国的工程技术产业有着自己的核心技术,在与美国、欧盟、日本的技术比拼中不落下风,甚至占有优势。

二充分利用国家、地区的政策扶植

利用这一利好条件,加快自身的结构调整,把自身建设成为更加科学、高效地生产部门。同时,利用好丛集优势,压缩生产成本,为对外竞争提供良好的价格优势,在价格方面占有主动。

三、结语

中国工程机械产业国际竞争力提升是一个缓慢的过程,是一个我们需要不断克服困难,开拓进取的过程,通过对影响国际竞争力因素的初步探讨,明晰了我们日后努力的方向,我们有信心在优越的社会制度、合理高效地企业管理体系之下,后来居上,提升工程技术产业的国际竞争力,让其走的更远。

工程机械论文范文二:工程机械智慧资讯化发展研究

一、工程机械智慧资讯化发展的具体措施

我们在上文中对加快工程机械智慧资讯化发展已经做出了原因探讨,明白了其重要性,也了解了智慧资讯化发展的主要方向,那么接下来我们就要分析如何发展工程机械智慧资讯化。

一建设科学的工程机械智慧资讯化管理制度

国家和相关部门要重视工程机械智慧资讯化的建设,建立好科学的管理制度。首先,国家和相关部门要出台一系列的政策,鼓励工程机械智慧资讯化发展,从政策层面上支援工程机械智慧资讯化发展;其次,设立专项科研基金,专用于工程机械智慧资讯化的研发工作。对参与研发工程机械智慧资讯化的企业和个人给予资金扶持,鼓励他们再接再厉为工程机械的前沿发展贡献更多的科学知识。这样一来,我们可以从最直接最根本的技术层面上促进工程机械的智慧资讯化发展。

二引进先进的工程机械智慧资讯化建设模型

工程机械智慧资讯化的发展不仅要能够适应我国的生产力,还应该和国际接轨,能够适应国外市场,这样才能彰显我国工程机械智慧资讯化发展的高水平。第一,派遣工作人员到先进的工程机械智慧资讯化发展国家,进行考察,学习优势技术。第二,我们可以邀请一些国外专家对我国工程机械智慧资讯化发展进行评估,请求它们给予先进的经验,以此来设计制造出科技含量高的智慧资讯化工程机械。第三,不同区域之间也应该加深工程机械智慧资讯化建设的沟通,大家互相取长补短,一起致力于我国工程机械的智慧资讯化发展。

三不断除错工程机械智慧资讯化发展的轨迹

在生产和生活中有很多方面都需要用到工程机械的智慧资讯化,所以我们应该注意工程机械智慧资讯化发展的适应问题,不断对其进行除错。首先,应该把工程机械的智慧资讯化分为几大类型,根据不同型别的应用安装不同的智慧模组。其次,当不同领域在运用同一种工程机械时,要根据实际情况的不同,选择不同的工程机械智慧模式。最后,工程机械智慧资讯化发展技术人员应该加强自己的技术和综合素质,熟练运用工程机械的智慧资讯化模式。

二、总结语

综上所述,我们可以知道在现阶段的生产当中离不开工程机械的运用,也离不开智慧资讯化的开发。因此,我们要探究工程机械智慧资讯化发展的原因,分析问题,然后结合实际情况,寻找合适的发展措施,提高工程机械的智慧资讯化水平。总而言之,我们要不断克服困难,积极开发工程机械的智慧资讯化技术,以此来促进这个行业的快速发展,从而为我国的经济发展和百姓的幸福生活做出更加卓越的贡献!

人工智能应用领域毕业论文

买《游戏编程中的人工智能技术》到卓越亚马逊买,我买过一本,它后面有个参考文献,内容不少,没找到电子版,或者你去图书馆借借看~不贵,一张魔兽点卡钱~有些书还是要买的~ ps:到百度文库搜“Windows游戏编程大师技巧”里面有一章介绍这方面的~

OA图书馆,可以查找。

当今时代,随着科学技术不断发展,计算机已成为处理信息的主要工具之一。掌握计算机的基础知识和基本操作技能是科学发展和走向未来信息化时代的需要。下面是我为大家整理的关于计算机论文,供大家参考。

关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用

摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。

关键词:人工智能;计算机网络技术;应用

一、计算机网络技术存在的问题

随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。

二、人工智能技术的特点以及优势

我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。

三、人工智能在计算机网络技术当中的应用

(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用

第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。

(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用

我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。

四、结束语

综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。

参考文献:

[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.

[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.

关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究

【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.

【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用

前言

在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。

1电子商务中的计算机网络安全技术

在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。

2电子商务网络存在的安全问题

根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。

(1)病毒入侵

对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。

(2)信息盗用

当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。

(3)信息篡改

在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。

3计算机网络安全技术在电子商务中的应用

为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。

(1)安装防火墙

使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。

(2)个人身份认证

个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。

4结束语

通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。

参考文献

[1]梁文陶.计算机技术应用与电子商务发展研究[J].太原城市职业技术学院学报,2013(08).

[2]沈国祥.计算机安全技术在电子商务中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(15).

[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).

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功能陶瓷应用领域研究论文

【摘要】:陶瓷与书法艺术虽是两门独立艺术,代写论文但两者自古以来就有着深厚的历史渊源,两者具有相通的艺术特征。现代条件下陶瓷与书法艺术亦交相辉映,不同的陶瓷造型可以采用与其风格相协调的书法来加以装饰,使陶瓷艺术获得锦上添花的效果。虽然书法艺术在陶瓷中的运用仅处于辅助地位,但其作用和意义不容忽视,值得从事陶瓷艺术的人们加以关注和应用。 【关键词】:陶瓷,书法,艺术魅力 引言 陶瓷是泥与火的艺术,书法是笔含墨的艺术。艺术都是相通的,陶瓷与书法原本属于独立艺术,然而艺术间不乏契合。陶瓷同书法艺术的契合给欣赏者感觉无疑是锦上添花。对两者成功的驾驭,在于对两门艺术的解读和深掘,而后达到综合艺术的完美和统一。 1陶瓷与书法的历史渊源 中国制陶起源很早。自古相传“神农氏作瓦器”,“昆吾氏作陶”。而汉字起源同样是历史悠久。远在六七千年前的仰韶文化(半坡类型)与四五千年前的大汶口文化以及马家窑文化(马厂类型),陶器上面常见有作为记事的符号,似可视为汉字的滥觞。可见古代陶瓷和文字的起源,从一开始就有着十分密切的关系。春秋战国时期陶器上面多带有篆书雕印文字,陶器上的文字也成为后人研究战国文字和制陶业的宝贵资料。秦兵马俑身上多刻印有工匠的姓名,如“咸阳午”等,字体有的是篆书,有的则近似草隶。三国、两晋时期是青瓷器普及和发展阶段,同时也是陶瓷书法艺术进一步提高与形成典范的过程。唐代楷书、章草、大草、行书等书写体系逐渐完善,这一时期由于饮茶之风盛行。书法装饰便出现在茶壶、酒坛上,有楷、有草,均有大书法家张旭、怀素、颜、柳之风韵。多写名人诗句或“酒”、“茶”文字,酣畅淋漓,圆润遒劲,纯真自然,配以不同的器物造型之上,极具古朴、简约之美感。宋代书法是我国书法发展的一次高峰,书法艺术方面趋于完善和社会文化素质的提高,反映在陶瓷造型中已有“大巧若愚”的自然之韵。陶瓷上的书法装饰在这一时期自然也就成为其明显的特征,且和谐完美地融合在一起,耀州窑用书法装饰的酒具、茶具,其书法亦颇有“苏、黄、米、蔡”之韵。以至元、明、清各代书法装饰陶瓷也成为一种独特的艺术装饰形式和艺术美感,这有其精神上的必然和谐。 2 0世纪6 0年代以后,随着陶瓷艺术的丰富和发展,代写毕业论文随着人们对陶瓷艺术视野的扩展。陶瓷和书法的结合样式也越来越多地出现,表现手法也越来越多样化,艺术品位也越来越有所提高,书法也逐渐地成为陶瓷装饰中所独具魅力的种类。众多陶瓷书法作品,或以笔写,或以刀刻,或以釉上,或以釉下,各具风采盎然。近年来各地陶瓷艺术家利用各地不同的材质和工艺,创作出大量的优秀作品。如广东佛山的现代陶艺、山东淄博的色釉刻瓷,江西景德镇的陶瓷书法刻划和堆字等。这些作品充分利用书法的形式美和陶瓷材质美在文化内涵和形式上的联系,和谐而自然地结合起来,为陶瓷书法艺术的发展开拓了新的境界。 再从陶瓷发展的历史来看,从原始陶器到彩陶、彩绘陶,再到后来陶与瓷的流脉和传派,陶瓷艺术的奥秘既深藏在历代传承的手工模式之中,更神奇地深藏在从配料、拉坏、成形、装饰到烧制的个体经验之中。因此,陶瓷与书法一样,它的原则、法规、模式、风格、内涵也都受到整个中国文化内涵与形态的制约。 简言之,我国自古以来陶瓷工艺与书法艺术的发生和发展,历史悠久,关系密切,是当时文化、艺术及至政治、经济状况的具体反映。 2陶瓷与书法的艺术特征 陶瓷与书法都是中华民族的传统艺术。从其实质来讲,有相通之处,代写硕士论文两者有着许多共同的文化内涵,有着和谐的审美情趣。 首先,两者都是造型艺术。书法是以线条的流动来表现作者的情感心绪和品格修养。陶瓷造型通过各种线型和体面结合变化,空间的虚实、体量大小关系、轮廓的起伏等,构成陶瓷的造型美。 其次,从审美特征来看,两者都是实用性与艺术性相统一、状物与抒情相统一的艺术。书法无色而具有图画的灿烂,无声而有音乐的和谐,来自自然形象而又远离了自然形象。书写者将自己的精神意蕴、生命情丝、审美趣味化为或纵或收、或枯或润、或粗或细、或刚或柔的线条,并通过这些笔墨线条的枯润、浓淡的个性因素,反映出人的审美经验。汉代的杨雄在《法言》中说:“言,心声也;书,心画也。”唐代孙过庭认为书法艺术可以看出书法艺术家的情感,即“达其情性,形其哀乐”。清代刘熙载更是一语道明:“写字者,写志也”、“书法,如其学,如其才,如其志,总之如其人而已。”

探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文

膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一,膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展,在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的,孔隙率通常为30 ~ 35%,且曲折因子调控较为困难,陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。

1. 水处理陶瓷膜制备技术

致孔剂制备技术

致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法,致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物,如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体,以膨润土为烧结助剂,以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加,Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大,陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

模板剂制备技术

模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小,并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段,采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂,采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料,其孔隙率范围为66 ~ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体,也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41,具有多种对称性能的孔道,孔径在2 ~ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜,陶瓷膜的渗透性能大大提高。

纤维层积制备技术

陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥,明显减少了膜层的内渗,并且容易得到较高的孔隙率和比表面积,对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料,通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜,对球形粒子截留率超过95%,膜通量在900Lm-2h-1 以上。

溶胶- 凝胶制备技术

溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶,得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄,适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径 ~ 的TiO2 纳滤膜,对PEG 的截留分子量为500 ~ 000Da,对Mg2+ 的截留率为88%。

2. 水处理陶瓷膜修饰技术

化学气相沉积修饰技术

采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能,是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰,制备出孔径范围为 ~ 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行,并且要求前驱物具有一定的挥发性。

原子层沉积修饰技术

原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面,从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层,通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径,改性后陶瓷膜对BSA的截留率由 升至。

表面接枝修饰技术

表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质,接枝过程将改变膜的孔结构,达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基,通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的,且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上,改性后的膜孔径减小,截留性能提高,抗污染性能得以改善,可用于油水分离。

3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化

陶瓷膜材料、添加剂选取

水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺,通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本,以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相,在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒,并将颗粒黏结起来,辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降,有利于陶瓷膜制备。

陶瓷膜烧制过程优化

多孔陶瓷膜必须经过多次烧结,存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外,减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面,微波烧结技术是一种非接触技术,热通过电磁波的形式传递,可直达材料内部,最大限度地减少了烧结的不均匀性,可在缩短烧结时间的同时,降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物,同时由于其可改善材料组织、提高材料性能,亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面,一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用,提出采用共烧结技术来减少烧结次数,从而降低烧结成本。

4. 结论

水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的,通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前,致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展,缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。

陶瓷艺术是一门古老的艺术形式。陶器的出现已有了八千多年的历史,在东汉晚期,瓷器已相当成熟,从而中国是最早发明瓷器的国家。下面是我为大家整理的陶瓷艺术教学论文,供大家参考。

陶瓷艺术教学初探

陶瓷艺术教学论文摘要

摘 要:陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷具有悠久的发展历史,从陶到瓷经历了漫长的发展过程。从新石器时代到河姆渡文明,从青瓷到彩瓷,从唐三彩到宋名窑等,现代的陶瓷更是进入了精美细腻且具有声、光、磁和电等等功能的新型陶瓷时代。陶瓷艺术即是古老的又是现代的,我们该如何进行其的教学呢?本文将对陶瓷艺术教学进行探究,阐述陶瓷艺术教学的重要性,分析当前陶瓷艺术 教育 的现状及发展中存在的问题,并提出有利于其教育发展的相关建议及意见,以供同行加以借鉴与参考。

陶瓷艺术教学论文内容

关键词:陶瓷艺术;教学;策略;初探

中图分类号:J527 文献标识码:A 文章 编号:1005-5312(2014)23-0220-01

在我国,陶瓷艺术是一门依托于陶瓷全行业发展的学科,其本身具有特殊性与广阔性,这也将是陶瓷艺术专业得以长久存在和发展进步的源泉动力。因此,需要我们对陶瓷艺术教学进行一定程度的变革,想方设法将陶瓷艺术教学办好。

一、陶瓷艺术教学的重要性

陶瓷艺术是我国五千年文明历史中较为重要的一个象征,它是中国人民的集体智慧的结晶,陶瓷艺术 文化 的延伸和传承,对人类历史文明有着杰出的贡献,记载了中国人民艺术发展的历史,彰显了国家历史文化的发展历程,是我们民族的最重要的骄傲之一。现如今,虽已进入了工业高速发展的社会阶段,但陶瓷艺术仍具有无法估量的重大的时代价值。这不仅在于陶瓷成为了人类社会生活中不可缺少的一个部分,有极高的美学欣赏价值,更重要的是陶瓷艺术是古代人们开启人类智慧的重要之举,是帮助认识国家文明历史发展历程的重要助手。把陶瓷艺术文化世世代代相传下去是中华民族的责任,陶瓷艺术教育是传播陶瓷艺术文化的最为有效的 方法 。在当今,陶瓷艺术教学有众多积极的意义。陶瓷艺术教学不仅能开发人的思维,陶冶情操,培养素养,而且还可以传授艺术知识,使学生更加了解认同民族的文化。陶瓷艺术教育既是一项职业技术的教育,更加是综合、多维、立体的教育。现代陶瓷艺术教育的工作重心点是把陶瓷艺术发扬光大,要做好此重心工作需对陶瓷艺术教育积极的意义进行深刻的认识,重视陶瓷艺术教育的地位。

二、陶瓷艺术教育的现状

我国陶瓷艺术教育虽然已经历了大半世纪的时间,但仍未能取得突破性的进展。大部分的教育仍采用技巧的教学为主的教育观念,追求“经技入道”。只有技巧但无思想无创造力的人即是所谓的匠人,只能跟着别人的后面跑,永远也走不出有自己特色的道路来。一个真正的艺术家,是需要有独立的思想,有主动创造的意识,同时也需要具有对学术进行不折不挠的专研精神。否则,即是具有再好的技艺,也难以在创造山有所造诣。所以,如何对陶瓷艺术教育品位进行提升,如何使得陶瓷艺术精神在教育中发扬及如何摒弃掉传统落后的师承教育的模式等等是当前陶瓷艺术教育的难题。

三、促进陶瓷艺术教学发展的策略

(一)清晰界定陶瓷艺术教学目标及发展方向

目前,我国的美术学校一般把陶瓷专业归为陶瓷艺术设计专业,这是一个较为含混含糊的提法。首先,自由的陶瓷艺术和日常使用的陶瓷产品设计两者间是具有很大的差别的,是不能混在一起的。其在专业的范畴上,日用陶瓷的设计与艺术创作展上供展的陶瓷艺术作品在创作思路及实现都有很大的区别。虽然目前还不是一个把陶瓷艺术设计专业划分为“陶瓷设计”和“自由陶瓷艺术”齐发展的好时机,但是要把此提上陶瓷艺术教育的议事日程上,作为一个陶瓷专业的发展目标,促进陶瓷专业的发展更加专业、更加深层、更加完善。

(二)加大美术院校陶瓷艺术教育经费的投入

陶瓷艺术的教育具有积极的意义,肩负着重大的任务,学校和政府教育部门应该对陶瓷艺术教育的责任和目标有深刻重要的认识,教育经费的增加投入是协助支持陶瓷艺术教育事业发展的根本基础。学校需根据经费合理的安排配置陶瓷艺术教育所需的教育设施,合理科学地分配理论教学和实践教学间的费用,避免实践与理论脱节。院校还应采用各种有效的 措施 对陶瓷艺术教育的软件设施加强建设,提高师资,除了聘请具有高素质的专业人才之外,还可广纳民间传统陶瓷艺人对学生实践进行指导,同时也可聘请专业技术造诣高的教授定期对学生进行指导。

(三)建立实践基地

陶瓷艺术实践的教学对整个教学的效果影响极大,实践教学是陶瓷艺术教育的重要环节,但当前其也是陶瓷艺术教学中相对薄弱的环节。为了加强陶瓷艺术的实践教学,院校很有必要建立陶瓷艺术实践基地,设置专门的陶瓷艺术教室,并且配置完善的实践基础设施,满足学生的实践操作所需。在建立实践基地之后,学校还应把理论教学与实践教学结合起来,适当安排实践教学的课程,注重对学生的操作动手能力的培养,让对陶瓷艺术有兴趣的人都能有机会亲自动手制作陶瓷,为广大的学生提供能让其充分展示自己创新能力的空间舞台。

(四)对教学课程进行改革

要想促进陶瓷艺术教学发展,对教学课程进行改革也是必要。其改革的重点是培养出技能型与应用型的人才,使得专业技能的教育满足适应市场的发展,其将使得学生在短时间内了解掌握陶瓷制作工艺,激发学生对陶瓷学习的兴趣,并能开发学生的潜能,提高其文化素养和审美的能力,形成鲜明独特的欣赏审美个性,激活学生创新的意识,从而使其创造出优秀的陶瓷作品。

课程的设置应注重培养学生的主动性,激发学生的 爱好 兴趣。学习者的学习动机、 学习态度 对学习的效果影响甚大,陶瓷艺术教学应注重学生的学习要求和动机,培养学生艺术创造力。在形式上,陶瓷艺术教学应以注重强调学生的主体性,通过对艺术设计构思进行多种可能性、多层次的尝试,带着目的性去需求变通的方法,寻求事物间的联系和相互关联的学习方式。在此教学中,教室带领了学生一同实践,与学生在相同的环境主体下,进行共同的创造、学习和体验。这种方式非常有利于学生能够准地把握课程主题,同时对在这过程中所建立的假设进行超越课程本身的对话,可以引导学生真正进入创造的境界,并且能够使学生最大可能地认知教学过程中的价值意向及情感流露抒发,避免刻板,使得学生能够很好地发挥创造能力和造型的表达能力,充分激发了学生的创作的热情和创新能力,使得学生能够很好地通过充分开放的方式把在课程中获得的技能、知识和个人情绪情感特征等自然流畅地表达出来。

课程的设置安排注重强调“学以致用”的教学原则。理论教学与实际教学相结合,理论联系实际。院校应尽可能地多为学生提供与教学课程相关联的信息,在思维和视野上开拓学习者对材料、造型认识的有限性。譬如,可以让学生常走出学校,走进企业工厂中,亲身去感受制作材料和陶瓷制作现场的气氛,捕捉自己对材料和手工艺的最原始的感动,从而培养他们那双敏锐的眼睛,培训他们进行实验时的能力胆量及探究摸索的兴趣。当在教师的引导下,学生对陶瓷的材料或造型工艺特别感兴趣时,这就说明了学生思维已经和事物的原创状态紧紧地联系着,到此时,教师有必要对学生的创作灵性情绪进行细化并引导,在对材料的认识和技术认知上给予适当的以点带面的指导。通过这样才能真正地把教与学互动起来,自然地学生的创作思维灵感得以很好的发挥,原始传统的被动式的教学方式得以消解。

校企合作,开拓第二堂课。通过学校与企业合作办学,实施师带徒的教育模式,全面的考虑学习者的学习要求、兴趣和目的,为学习者提供适合不同阶段、不同场所的实践活动,提高学习者的创新能力;建设新的课程体系,淘汰过于旧的课程,增加专业课程学时尽可能使得学习者精通一门工艺技术,引导学习者适应社会发展的需求,实现学生的就业。

四、结语

陶瓷艺术文化是中华民族五千年文明历史的重要象征,是中华民族的智慧结晶。在陶瓷艺术文化的延伸和传承中,教育起到了极为重要的作用。当代陶瓷技术的教学中存在着自身的不足与问题,我们需要进行深刻的认识与反省,并采取相应行之有效的措施进行改革,以促进陶瓷艺术教学的发展。

陶瓷艺术教学论文文献

[1]陈梅,范昭平.论民族院校陶瓷艺术教学改革[J].美术教育研究,2012,(11).

[2]程幸.关于传统陶瓷艺术教学模式的改革――以景德镇陶瓷古彩装饰艺术教学为例[J].职教论坛,2012,(35).

[3]楚梵.现代陶瓷艺术教学探究[J].美术教育研究,2014,(03).

浅谈明代陶瓷艺术

陶瓷艺术教学论文摘要

摘 要:中国瓷器的发展,由宋代的大江南北成百上千窑口百花争艳的态势经由元代过度之后,到明代几乎变成了由景德镇各瓷窑一统天下的局面。景德镇瓷器产品占据了全国的主要市场,因此,真正代表明代瓷业时代特征的是景德镇瓷器。景德镇的瓷器以青花为主, 其它 各类产品如釉下彩、釉上彩、斗彩、单色釉等也都十分出色。

陶瓷艺术教学论文内容

关键词:明代青花 红绿彩 装饰技法 成化瓷器 高士图 斗彩

一、明代青花的“高士图”

“高士图”是瓷器上的重要表现题材。“高士图”是以文人雅士情趣生活为题材的一种瓷器装饰的明代青花瓷器的纹饰丰富多样,高士图属于人物纹饰一类,,如王羲之爱鹅、爱兰,陶渊明爱菊,周茂叔爱莲华“高士图常见于青花瓷和斗彩描绘在瓷瓶上缸、罐、杯等器物的主要部位上装饰。

德镇青花瓷器上的高士图,从其不同时期的艺术风格和时代特征等方面考虑,将它划分为四个时期进行论述。

1、前期:洪武、永乐、宣德、正统、景泰、天顺。

前期青花高士图的特点主要有:1.器物造型以杯、瓶、碗为主;2.多使用“苏麻离青”料,色泽浓艳晕散,以国产青料为主,发色清新艳丽。中;3.构图表现较为单调,突然单个;4.高士绘画技法较为写意、工整,以一笔点画为主

明朝建国之初,治者实行了一系列宽松政治,社会经济比较繁荣,也有少量的云龙纹、庭院小景类,纹饰基本上以缠枝、折枝花卉为主。

2、中期:成化、弘治、正德。

成化、弘治、正德年间政治比较稳定经济开始繁荣,景德镇的瓷业生产得到较大的发展。青花瓷有自己的风格,物华自成一体,放开始采用国产平等青料,有所青花色泽淡雅清新,造型轻巧俊秀,绘画疏朗舒适。

成化、弘治、正德时期,是明代青花高士图的流行期。其特点主要有:1器物造型以碗、盘、罐、瓶为主;2.采用国产平等青料,发色清雅;3.秀美的自然风光为背景,但绘画不及永、宣时画法严谨;4.绘画技法既有写实,也有写意,点画与勾勒平涂并举,人物形象用笔不多却很传神,人物潇洒飘逸。

明至成化,书生人物形象总是出现在博发鬓随风飞扬,衣袂飘动,优雅脱俗之气。高士绘画是勾勒渲染,把轮廓勾勒出来,以青花料渲染,这正是明中绘画的典型手法。成化时的纹饰,以逐渐走向淡雅风格。

3、后期:嘉靖、万历。

高士图更加流行期,注重装饰,明代青花高士主要有特点:.使用国产“回青料”,青花发色浓艳;3.高士题材广泛,在传统的基础上又有创新;4.绘画多采用勾勒平涂技法。

末期:天启、崇祯。

天启、崇明代末期,社会动荡、战争不断、国力景德镇御窑几乎停产。此期的青花瓷,既沿袭了万历时的材料,又开启了明末清初的新面貌貌。

综上所述,明代青花高士图各个时期的时代脉络清晰,特征突出,前、中、后、末四个时期,分别为初创期、行期、风行期、转变期。

二、红绿彩瓷器

禹州作为著名的钧窑所在地,依据目前掌握的资料,明代禹州所产红绿彩瓷器大致,可分为明前期、中后期两个阶段。

1、前期

明前的禹州红绿彩瓷器精品大多已流失海外。此外,在河南禹州、许昌、郑州及安阳等地的旧城改造中,发现了大量的红绿彩瓷器残片,品种有白地黑花红绿彩、红绿彩绿釉黑彩及绞化妆土红绿彩。

2、中后期

自明代中后期,禹州红绿彩产量大为减少。因为大量人员受到景德镇销售行情影响有关,德镇釉上彩瓷质量上明显占优势,并且大量生产,使禹州红绿。

三、青花装饰技法

青花瓷亦称白地蓝中华花,华清新明快中博、富丽典博雅,是独具高雅审物华美品位的华中艺术瓷品种。

德化窑青物华花瓷以其装饰图案博丰富多彩、构图简介舒华物展、笔法物洒脱博华豪放华物、画风朴实大方等独特中青花瓷质地洁白、美丽、典雅大方,给人以清新明快、肃穆端庄之感。装饰技法主要是通过线条的粗细、疏密、点线博等笔法来表现各种艺术意境,中刚柔、虚实、浓淡、轻重的变化,运笔之法有中锋、侧锋、逆锋、拖等。

四、明朝成化瓷器

以斗彩最富盛名,其中大部分为景德镇烧的官窑器,还有一些民窑器。

成化烧造数量虽不及之前宣德朝的,然而品种繁多,色彩缤纷,堪称明代瓷器成化瓷器总体具有较高的艺术价值和经济价值。

1、型

成化瓷器的造型,成化瓷器既保持续了明代初期瓷器的基本物中型特点,即:口外撇,腹鼓而丰满,中给人以古拙稳重之感,同时又有自身的特色。大多为杯、盘、碗、碟、瓶、盖

2、斗彩

“斗彩”又称“逗彩”或豆彩”,因不同的理解而得名。还彩”的意思是“ 彩绘 骈连,有如逗并”。也有认为“斗彩”说法源于“花朵攒簇,有类中斗争”的。现在大家趋向于“斗彩”。

3、釉质与釉色

中,大部分成化瓷器为白釉,釉面肥厚滋润、细腻平滑洁白无瑕,如脂似玉。婉转柔和、晶莹润泽。其他的釉色也有,色彩釉,有鲜红釉、黄釉、、蓝釉、酱釉及仿前代的哥釉等。

4、款识

成化官窑款识物中,在字体上如出一人手,用笔自内中有骨,柔中有刚,古拙朴实,挺拔瘦劲,笔道大又圆润即字数少,青料书写,个别用色釉。成常以竖排双行来构图,一般在器底物华。明成化民窑纪年款:一般分为“大明成化年制”,“大明成化年造”,“成化年造”等几种署款方式。

5、纹饰及图案

成化瓷器纹饰图案种类齐全瓷器上的人物纹、动物纹、植物纹、自然纹、几何纹、文字等等一应俱全。

陶瓷艺术教学论文文献

[1]《明代禹州烧造红绿彩瓷器》 收藏 郭学雷 2009年第7期

[2]《浅谈德化青花装饰技汉的继承与创新》 陶瓷科学与艺术 苏志勤 2010年第2期

[3]《浅谈明朝成化瓷器》 科学大观园 李琼2008年10期

[4]《明代景德镇青花瓷器上的“高士图”浅议之概述及分期》瓷库中国 2012-9-26

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能耗传感器应用领域研究论文

传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ,仅供参考!传感器技术论文范文篇一 传感器及其概述 摘 要 传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前,传感器转换后的信号大多是电信号,因而从狭义上讲,传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。 【关键词】传感器 种类 新型 1 前言 传感器是测试系统的一部分,其作用类似于人类的感觉器官,也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物,如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此,可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具,是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下,传感器处于测试装置的输入端,是测试系统的第一个环节,其性能直接影响着整个测试系统,对测试精度有很大影响。 2 传感器的分类 按被测物理量的不同,可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同,可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系,可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。 3 常见传感器介绍 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器又叫电阻应变计,其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚,环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上,粘贴直径为左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应,即金属导体在外力作用下产生机械形变,其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为:金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于:金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化,而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。 电容式传感器 电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置,它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比,与正对面积和介质成正比,因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量,对被测系统的影响小,灵敏度高,适用于较小位移的测量,但这种传感器有非线性特性,因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极距型传感器相比,灵敏度较低,适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。 电感式传感器 电感式传感器是将被测物理量,如力、位移等,转换为电感量变换的一种装置,其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。 电感式传感器具有以下特点:结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高,能测出微米的位移变化。传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线性误差可达~。同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。 磁电式传感器 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈,当穿过它的磁通量变化时,线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现,如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化,因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。 压电式传感器 压电式传感器是一种可逆传感器,是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀,形成金属膜,构成两个电极。当晶片受压力时,两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷,形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器,又可以看作电容器。 4 新型传感器 生物传感器 生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理:待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可知道待测物浓度。 激光传感器 激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理:激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。 5 结束语 随着科技的飞速发展,人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来,传感器技术将会出现一个飞跃。 作者简介 杨天娟(1991-),女,河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生,主要研究方向为机械工程及自动化。 作者单位 郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001 传感器技术论文范文篇二 温度传感器 摘 要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。 关键词:温度传感器;温度;摄氏度 中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章 编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01 温度传感器(temperature transducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 一、温度的相关知识 温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的,所以又称为开尔文温标。 二、温度传感器的分类 根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。 非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。 三、温度传感器的工作原理 (一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。 热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属A、B组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。 热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体A、B称为热电极,总称热电偶。测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。 从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。 为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。 (二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。 电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加到。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。 (三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。 (四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。 四、温度传感器的应用举例 (一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。 (二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度,尤其是在洗澡的时候,能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节,而普通家庭的卫生间都还是人工操作,尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化,随着未来人们的进一步了解,普通家庭的卫生间也能实现自动调节。 参考文献: [1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学,2007.

题 目:传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究论文要求:1、了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位2、机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等3、如何为机电一体化系统选择传感器(举例说明)4、机电一体化系统中常用传感器的发展与思考相关知识:本课题要求学生综合《传感器技术》《机电一体化技术》《控制电机》等相关知识进行编写。字数6000以上。

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。

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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