叶面雾滴农药浓度电化学现场检测系统的设计与应用

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mkl119
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
农药在防治病虫害中起着关键性的作用。农药的喷施量不足,起不到控制病虫害的作用;农药的过量喷施会带来药害,污染环境,甚至危害人类健康。因此需要对叶面雾滴农药浓度进行检测。常用的农药浓度检测方法有色谱法、分光光度、化学发光法等。但是这些方法设备成本高,且对仪器操作人员的专业技术要求比较高,不能满足现场实时检测。针对这一问题,本论文设计了基于丝网印刷电极的叶面雾滴农药浓度现场检测系统,并对检测系统进行了性能分析。主要工作分为以下几个方面:(1)叶面雾滴农药浓度检测传感器的构建及其性能表征。通过修饰碳纳米材料改善丝网印刷电极对农药的敏感性,提高雾滴农药浓度检测的灵敏度。采用循环伏安技术、差分脉冲伏安技术、电化学阻抗对丝网印刷电极的电化学性能进行了表征。实验结果表明,制备的同批次丝网印刷电极的电阻平均值为1.082KΩ,相对标准偏差为4.51%,电活性比表面积(A)为0.051cm2,电子传递阻抗为500Ω。在最优实验条件下,制备的丝网印刷电极具有较好的稳定性和选择性。本研究为田间雾滴农药浓度检测提供新的传感器件。(2)用于电化学体系的凝胶电解质的制备及其表征。为了实现现场实时叶面雾滴农药的检测试验,制备了一种凝胶电解质代替常规电化学体系中液体电解质。并对凝胶电解质微观结构、力学性能以及电学性能行进行了表征。实验结果表明,在凝胶重量百分率为2.5wt%的情况下,凝胶电解质的粘性系数为6.48N·s/m2,体电导率为7.32×10-4S·cm-1,离子电导率为2.35×10-5S·cm-1。在最优实验条件下,凝胶电解质表现出较好的力学性能和导电性能,可代替常规电化学体系中液体电解质实现丝网印刷电极现场对雾滴农药浓度的检测。(3)叶面雾滴农药浓度测控系统设计。叶面雾滴农药浓度测控系统包括硬件单元和软件单元两部分。硬件单元设计包括恒电位模块、微处理器模块以及电源电路。在恒电位模式供电下,将微安级电流信号经过电流镜的复制和放大转换成可检测的模拟电压信号输出。软件单元包括下位机软件设计、固件设计、上位机界面设计。上位机界面在Windows7系统环境下,利用图形化编程软件LabVIEW作为开发平台,经过串口与微处理器通信进行数据传输,并对下位机的实时状态进行在线监控,以波形图的形式表征接收的雾滴浓度的采集信息。(4)叶面雾滴农药浓度电化学现场检测系统的性能测试与应用研究。系统的性能测试主要包括检测装置的硬件单元性能测试、电化学实验测试两部分。利用高精度的多通道PM8500电参数测量仪对检测装置的硬件单元进行了电流控制精度和电流采样精度的测量,采样电流值与实测电流值基本相近,误差小于0.2μA。最后,在最优化的条件下,模拟实际农田作业进行喷雾,以验证叶面雾滴农药浓度电化学现场检测系统的可靠性。实验结果表明,最大相对误差为14.58%。
其他文献
随着我国资本市场的逐渐发展壮大,审计作为一种为资本市场提供公信力的服务受到外界越来越多的关注。近年来相继爆发的登云股份、万福生科、绿大地等一系列财务丑闻,给审计市
过渡时期是新中国法治建设的初创和奠基时期,这一时期中国共产党的法治建设体现了人民当家作主、正确处理党法关系、依法治国的基本理念,对于在全面依法治国背景下坚持党的领
为顺应高校教学改革,很多高等院校交通工程专业将交通工程学设为双语教学课程。通过走访调研,深入了解了交通工程学双语教学实施过程中面临的问题并进行详细剖析,在此基础上,
中国近代艺术歌曲是二十世纪初期随着“新文化运动”的推动,以及“西学东渐”脚步的迈进,在中国音乐界逐渐兴起的一种歌曲体裁。它不仅在“词与乐”的关系上达到了高度契合、具有极高的艺术价值,而且其中还具有丰富的音乐文化内涵。这些内涵所表现的音乐文化现象已经超过了艺术歌曲本身,它们反映了时代精神,凸显了社会进步所需要的精神文化,极大地充实了中国音乐文化的内核。艺术歌曲所表现的文化内涵不仅是某一作曲家的“个性
生物分离工程是生物工程专业的重要基础课程,其分离操作繁多,内容相对较为分散。采用构建知识网络的方式教学可化繁为简,以一条主线贯穿课堂教学,突出各因素在生物分离中的作
目的探讨经阴道超声血流参数与宫腔粘连患者子宫内膜容受性的相关性。方法经宫腔镜确诊为宫腔粘连的患者87例为病例组,均于排卵日完成经阴道超声检查,记录内膜容积(EV)、内膜
本文首先阐述了环保理念在建筑给排水设计中的重要性,其次分析了建筑给排水资源利用的现状,最后对环保理念在建筑给排水设计中的应用进行深入探讨,促进我国建筑行业的可持续
采用搅拌摩擦焊对厚度为30mm的2A12铝合金板材进行对焊连接,分析了接头不同厚度处的微观组织与冲击性能。结果表明:随着热输入量的减少,接头上层的晶粒相比于下层出现了粗化现
目的讨论中医药辨证治疗慢性萎缩性胃炎疗效。方法对照组实施常规西药治疗,研究组在对照组基础上实施中医药辨证治疗,观察指标:疗效。结果研究组治疗后有效率的95%明显高于对
随着我国电动汽车行业的快速发展和国家的大力支持,电动汽车渐渐成为了我们日常生活中的主要出行方式。而电动汽车充电设备也逐步成为了我们日常离不开的一个重要辅助工具。