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基于MSC1210的溶液冰点仪的研制

董来鑫

   冰点也称凝固点,即物体固液转变的温度点,它是晶体物质液态与固态可以平衡共存的温度。对于溶液来说,冰点会随溶液浓度的变化而改变。通常是溶液浓度越高,冰点越低。冰点仪就是用来测量溶液冰点的仪器,其在药物研制与分析、临床用药和食品卫生等方面有着重要的应用。现有的测量仪器大多分辨力不高,体积偏大。 本课题以拉乌尔冰点理论为基础,即溶液冰点下降值与溶液的渗透压摩尔浓度成正比,研制了一种具有自动化操作、高效、低功耗等特点的溶液冰点(即渗透压摩尔浓度)测量仪器。本课题设计的冰点仪以内置24位高性能A/D转换器的MSC1210为核心控制器,与现有国内外仪器相比测量分辨力更高、体积更小。 本文的主要研究内容包括: 1、对冰点仪工作的基本原理进行了理论分析和探讨,介绍了拉乌尔冰点理论,明确了溶液渗透压摩尔浓度与冰点之间的关系; 2、设计开发了样品温度信号的采集和转换单元、温度制冷监测和控制单元、机械传动控制及定位保护单元、时钟发生单元、操作和显示输出单元。 3、调试仪器的各部分硬件电路和软件系统,对温度信号测量、制冷控制等仪器的核心部件和传动及定位保护中可能造成严重事故的装置(电机和定位开关)进行着重检测,确保温度测量准确和仪器操作安全。 4、用测量标准溶液的方法对仪器进行标定。通过测量标准溶液的冰点对应的温度传感器的电压值,拟合曲线,建立电压值与溶液质量渗透压摩尔浓度和冰点的一一对应关系。 5、测量标准样品溶液,检验标定方法和曲线的拟合的正确性,对仪器的重复性、测量准确度和分辨力进行评价(测量重复性:RSD≤1%,测量准确度为±1%,测量分辨力0.5 mOSmol/kgH2O),同时分析影响仪器重复性、测量准确度和分辨力的主要因素。 6、课题存在的问题以及对后期的展望。……   
[关键词]:冰点;拉乌尔冰点理论;冰点下降;渗透压摩尔浓度;MSC1210高精度;A/D转换
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2008年