监测仪十篇

监测仪篇1

这个神奇的小仪器叫动态血糖监测仪（CGMS）。如果把传统的静脉抽血和快速血糖监测仪检测血糖值比作“拍照”，定格住患者的“瞬间”血糖值，那么应用动态血糖监测仪监测血糖就像“摄像”，忠实地记录下患者每时每刻的血糖变化情况。

据上海交通大学附属第六人民医院内分泌代谢科、上海市糖尿病临床医学中心、上海市糖尿病研究所开展的流行病学调查显示，申城20岁以上人群中1/10人口患糖尿病，60岁以上老年人中每5个人就有1个是糖尿病患者。专家预测，上海约有120万糖尿病患者。

糖尿病作为一种长期终身疾病，严重威胁人类健康。因此准确监测糖尿病患者的血糖变化在糖尿病诊治中具有重要的地位。

传统监测方法有两种：一是抽取静脉血检测血糖，二是采集一滴指尖血在血糖测试纸上，通过快速血糖监测仪检测血糖值。前者检测结果准确，但每次抽血比较繁琐；后者检测简便，但受外界因素干扰较多，如饮食、运动、情绪波动、药物等。而且两种方式都有一个共同缺陷，即每次测得的血糖值仅是病人在那一刻的血糖情况。就像拍照一样，仅是一个被定格的“瞬间”。即使1天数次检测，医生也只能依据1天中所检测的数个有限的“瞬间”血糖来推断受试者糖代谢紊乱的类型及轻重。据此用药治疗，显然具有片面性。

监测仪篇2

公共电话网已经进入程控交换时代，技术先进成熟、覆盖面广，利用现有的公共电话网建立监控通信网络，是经济方便的选择。要完成上述各功能，该系统的设计还是比较复杂的，本设计采用ARM微处理器S3C2440X作为主要处理芯片来完成各种监测。图1为智能监测仪部分电路图。本电路采用了大量的多路选择器来进行循环监测。功率测量的模拟信号VPPA0－VPPA7，来自另一块电路板，作为功率测试，8路模拟信号输入，至U10芯片HC4051的X0－X7端，该芯片从多路选择出一路到ARM芯片的AIN3管脚。至于选择哪一路，由芯片U10的A、B、C三个端口来控制，这三根线连接到ARM芯片的GPF0、GPF1、GPF2端口，例如：A＝0，B＝1，C＝1，则为110，选择（从0路起始）第6路（VPPA5）。调制度也是模拟信号，可以通过调节运放U2A的可调电位器R39，R40，R55，R56来设定或改变输出的电压（见图1），这样的8路电压MOD0－MOD7加到U9芯片HC4051的X0～X7端，选择一路后，送到ARM的AIN2端口。U9的A、B、C为三个控制端口。A、B、C连到ARM芯片的GPG0、GPG1、GPG3端口。需要将音频信号通过网络传输到监控中心，音频信号来自于发射机的音频解调输出接口。共有8路音频信号输入，每一路音频信号经过放大后分为三路：一路至芯片U3A，8路音频信号经多路选择器选择后，送至ARM板上的AIN1管脚（声卡，用于实时监测发射机的开关机时间）；第二路至该智能监控仪的监听端口，随时供使用者或调试者监听（在图1中没显示出来，用于监测错播）；还有一路到跟随器，至检波电路，得到的信号为音频的直流信号，送到ARM的AD端口，用于监测声音信号，实施监测漏播。

智能监测仪的监测系统可以采用Internet网或采用光纤网络等。鉴于各种原因，本项目选择公共电话网（PSTN）建立监控通信网络，用调制解调器（MODEM）来连接PSTN。PSTN作为公共交换电话网，技术已经很成熟、覆盖范围很广泛、通信距离基本不受限制、一线多用，虽然其传输速度较低，但对于数据量不是很大的通信来说，这种速率完全可以胜任。智能监测仪建立在ARM微处理器上，采用Linux系统C语言进行开发。本设计开发的软件分四个线程以及一个辅助线程进行：第一个线程是主线程，主线程完成端口配置，监测串口线程，音频信号线程以及功率调制度测量线程的开启；第二个线程专门监测串口以及与其连接的MODEM；第三个线程监测功率值，调制度值，将这些获得的数值值与设定的数值进行比较，如果某路的功率或调制度小于预先设置的值，就把这些信号送到主线程，主线程或报警，或拨号将数据传送至监控中心或存储；第四个线程专门用来监测音频信号的大小，采用一定的算法来进行。AD采样不断获得音频信号检波后的信号，设置一个比较大的缓冲区去存取获得的数据，当在数分钟内无连续的音频信号，就认为的是漏播，然后把这路的通道号等信息传导至主线程，主线程可采取措施，或报警，或记录，或拨号至中心计算机。还用一个辅助的线程，当需要进行音频信号的压缩传输时开启，当音频信号传输完毕时，关闭该线程。如图2所示，主线程首先对MODEM初始化，初始化是设置MODEM是回复字符还是数字以及响铃次数等MODEM的参数。从硬盘中读设置的参数，该参数是中心计算机发送过来的关键参数，例如，监测哪些通道、每一个通道功率测量的计算参数和功率比较所用到的阈值等，小于该阈值，说明功率不足就报警。再比如，对监测的时间，若在当前这段时间内，就对该通道的进行监测；若当前时间，如不在这个时间段内，就不监测功率、调制度以及声音信号。参数设置完成后，开启其它线程工作。本设计的远程数据传输，是应用标准的外置Modem，通过PSTN交换数据和传输指令，实现监控中心和监测站点之间的通信。

Modem通信使用RS232串行通信标准与计算机通信。在Modem通信中，有一套专门的“指令集”用于RS－232串行接口实现对Modem的控制，称之为AT“指令集”，本设计中有关Modem通信的设置就是通过AT“指令集”来实现的。图3给出了Modem通信的大致步骤。主线程有三个状态，Command状态的电话命令状态，能进行拨号、振铃；CONNECT表明线路是否连接了；OVER状态在线路连通状态下，显示这部分工作已完成，等候远程中心的指令。主线程的监测到功率出错的程序框图如图4所示。主线程或主循环中监测仪巡测各设定频率的功率量信号，正常就继续工作，如不正常，就进行以下工作：模拟摘机，拨号，当听到中心处于空闲，将测得的功率量信号发送到主机；主机接收信息，并记录该值，记录储存其值，并报警；记录时间设定为一定值，监测仪自动断开电话，模拟挂机；如果仍然不正常，一定时间后，继续报警至中心。中心计算机一直显示监测点的分布状况，不正常时，显示屏上监测点红灯亮，计算机显示屏可显示不正常点的信息，如：几号监测点，功率已降为多少，并扬声器报警。在某单位，通过调试，功率信号、调制度信号出错时，可以实施报警功能，将错误通道的功率值和调制度发送到中心，进行数据保存。音频信号的传送必须要用压缩技术，由于电话网络存在速度问题，因此，完全做到实时，目前还没有达到，要有一段传送延时。

本文对中波广播监测系统的智能监测仪进行了设计，设计中，采用Linux系统来设计监控仪的结构，提出用PSTN网络来进行监测控制，对功率、调制度、开关机时间、漏播的监测以及音频信号的错播等关键问题，进行了系统的设计，设计了硬件电路，对软件的过程进行了描述，经过初步模拟调试，已达到了预期的效果。

作者：刘林 单位：国家新闻出版广电总局

监测仪篇3

关键词:STC单片机12864LCD温度传感器

1 引言

绝大多数的温度测量系统都需要与PC机连接才能观察温度变化曲线。分两大部分,第一部分是PC端,第二部分是以智能温度传感器DS18B20为核心构成的温度检测系统,主要安装在各温度采集点。温度采集后需要通过RS-485总线将采集到的温度送到PC端统一处理,利用PC端的VB软件可以满足用户对数据的各种要求,供使用者观察及对数据进行对比。目前该设计主要在工业,农业生产上广泛应用,例如温室养殖、反季节作物等。现设计一种利用STC89C52RC单片机和LCD为主要器件的温度曲线监测仪,能够实现对温度变化的实时跟踪,显示出温度变化曲线,同时显示瞬时温度值。

2 系统设计

本设计总体电路图如图1所示,主要由温度检测器、控制按钮、STC52RC单片机、LCD曲线显示仪。分别实现温度采集,读取DS18B20的数据并驱动液晶模块,显示温度曲线的功能。单片机选用STC52RC单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择。

2.1 温度检测

温度传感器 DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字式温度传感器,具有结构简单,操作灵活,无须外接电路的的优点。在使用过程中,可由一根I/O数据线既供电又传输数据,并可由用户设置温度报警界限。DS18B20的核心是一个直接数字化的温度传感器,可将-55°C到+250°C之间的温度值按9位、11位、或12位的分辨率进行量化,器件默认值是12位的分辨率。

2.1.1 数据格式

当DS18B20接受到单片机发出的温度转换命令后,就开始温度转换操作并把转换后的的结果放到16位的便笺内存的温度寄存器中。数据格式为符号扩展的二进制补码。读便笺内存命令使得结果数据顺序置于总线上,其最底位LSB在前,最高位MSB定义位符号位。温度数据的格式如图2所示,当符号扩展位S为0时表示正的温度值,当符号扩展位S为1时表示负的温度值。如当温度为+125°C,二进制显示为0000 0111 1101 0000,十六进制显示为07D0h;温度为-55°C,二进制显示为1111 1100 1001 0000,十六进制显示为FC90h。

2.1.2 单总线通信协议

通过单总线接口访问DS18B20的协议如下:

(1)初始化。单总线上的所有处理均从初始化开始。初始化序列包括总线主机发出一个复位脉冲,接着由从器件发出应答脉冲。(2)ROM操作命令。总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令字。当命令读取ROM,代码33H;匹配ROM,代码55H;直访ROM,代码CCH;搜索ROM,代码F0H;报警搜索,代码ECH。(3)存储器操作命令。DS18B20的存储器操作命令包括1条温度转换(代码44H)启动命令和5条存储功能命令,这5条内存功能命令包括写便笺内存(代码4EH)、读便笺内存(代码BEH)、复制便笺存储器(代码48H)、回读EEPROM(代码B8H)和读电源(代码B4H)。

2.2显示模块

LCD该设计在方案选择上主要是对显示部分的器件选择,12864液晶按驱动芯片不同可分为两大类。第一类是汉字显示LCM,一般用的都是基于Sitronix公司的ST7920控制/驱动芯片,因为它自带汉字字库。但是一切优点同时伴随着缺点,基于ST7920的LCM在价格上要比普通图形点阵LCM要高出30%～50%;第二类是普通图形点阵LCM,产品使用不同厂家,不同型号的控制/驱动芯片,相应的操控方式是不同的。综合各个LCM的优缺点,并结合本设计用到LCM的作用主要是处理图像方面,对汉字的要求不多,所以最后采用以KS0108为驱动芯片的LCM。

12864B是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/ 列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成.可完成图形显示,也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。在指令码显示不同指令(RW、DI、D7…D0)时显示ON/0FF,0表示关,1表示开;显示起始行;设置x、y地址;读取状态;将数据线上的数据D87~D80读取并写入DDRAM。

受整个系统供电的限制,这里采用电源供电。给液晶模块提供一路电压,即逻辑电压VDD,一般+5V,液晶模块内部集成了DC-DC转换电路,而液晶屏的驱动则由DC-DC转换电路提供。

3 软件设计

3.1 温度采集程序设计

当DS18B20接收到温度转换的命令后,开始启动转换,转换完后的温度值就是16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。单片机可以通过单总线接口读出该数据,读数据时,低位在先,高位在后,数据格式以0.0625/LSB形式表示,当符号位是S=0时,表示测得的温度值为正值,可以直接将二进制转换成十进制,当符号位S=1时,表示的温度值为负值,要先将补码变成原码,再转换成十进制值。64位ROM的最高有效字节中存储着循环冗余检查码(CRC),主机根据ROM的前56位来计算CRC值,并和存入DS18B20的CRC值作比较,以判断接收到的ROM数据是否正确。图4所示是DS18B20工作流程。

3.2 显示程序设计

LCD12864作为该系统的显示部分,需要对温度传感器得到的数据进行曲线显示。LCD工作时首先进行初始化,然后读取温度数据。。

4 结语

在本系统利用STC89C52RC单片机和12864LCD为主要器件设计的温度曲线监测仪。该系统能够实现对温度变化的实时跟踪,显示出温度变化曲线,同时显示瞬时温度值。主控芯片是51内核的STC单片机,通过它控制温度传感器DS18B20采集温度数据,送入液晶屏显示。该系统是对传统的基于PC机为客户端的监测仪进行改进,省略RS232或RS485与PC机的数据传输,突出携带方便的优势

致谢:本文得到了李祖欣博士的细心指导,在此表示感谢!

参考文献

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[2] 张亚君,余永纪,洪明.一种便携式心电监测仪的设计[J].电子器件,2010.

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[4] 泰克CCBN 2010全面展出三网融合下的数字视频解决方案[J].电子测量与仪器学报, 2010.

[5] 张齐等编,单片机应用系统设计技术-基于C语言编程[M].北京:电子工业出版社,2009.

监测仪篇4

论文摘要：红外测油分析是一种现代化光谱化学分析方法，该方法以其操作简便、快速、灵敏度高、测定范围广、干扰少等优点，在各领域得到广泛应用。本文从红外测油的原理出发，介绍JDS—106A红外分光测油仪在我省水环境监测中的应用，并对影响测定因素作了分析、讨论。

1前言

水污染物有两种不同的油，第一种为动物和植物的脂肪，它是由不同链长的脂肪酸和甘油之间形成的甘油三酸酸脂所组成的；第二种是原油或矿物油的液体部分。油的密度小于水，不会与水混合，往往成为薄膜漂于水面之上，影响与水体界面中氧的交换；分散在水中的油易被微生物分解，从而消耗水中溶解氧，使水质恶化，因此水中油含量是环境评价的重要指标。

测定水体中油类物质含量，通常采用的方法：①重量法：不受油品种类限制，但操作复杂，灵敏度低，测定结果难于比较，难以区分油类物质与非油类的有机物质；②紫外分光光度法：操作简单，精密度好，灵敏度高，但标准油的取得比较困难，数据可比性差；③非分散红外油：测定结果的可比性较好，但测定矿物油时，需要消除其它非烃类有机物的干扰；④荧光法是最为灵敏的测油方法，测定对象是矿物油类，但当油品组分中芳烃数目不同时，所产生的荧光强度差别很大。1996年国家质量技术监督局和国家环境保护总局联合了中华人民共和国国家标准GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法“，统一了油类测试标准问题。将红外光度法确定为油污染测定的标准方法，并在全国推广应用。

2红外测油仪的原理、特点、性能

2.1分析方法及原理

JDS-106A红外分光测油仪，采用300条线/mm的光栅，使用波长包括测油波长3.2~3.6µm，单色器采用自准分光原理，将光源与比色皿的距离拉开，避免了比色皿受到光源的高温照射。

2.2油的定义

水体在酸性介质中能被四氯化碳萃取的碳氢化合物，称为总油。

总油=矿物油+动、植物油

波数2930cm-1特征吸收是CH2的吸收，波数2960cm-1特征吸收是CH3的吸收，波数3030cm-1特征吸收是CH的吸收，它们的和是总含油量。计算公式：

Q=X·A2930+Y·A2960+Z（A3030–A2930/F），

式中，A2930、A2960、A3030是各自波数的吸光度；X、Y、Z、F分别是上述波数的校正系数。

红外光度法包括红外分光光度法和非分散红外光度法二个部分。本文主要讨论红外分光光度法的应用。它是利用烷烃中亚甲基，甲基及芳烃的碳氢伸缩振动确定2930cm-1，2960cm-1，3030cm-1，三个波数为油的特征吸收。在一定范围内，吸收峰高度与测定的油含量成正比。此方法将十六烷，姥鲛烷（或异辛烷），甲苯（或）配制成混合烃作为标准油品，从而使油分析的数据具有可比性。

2.3 红外测油仪分析的特点

红外分光测油仪，在编制软件时充分考虑到测油工作需要定性分析的重要性，加强了谱图分析、打印、查询等功能，同时具有强大的帮助功能。该软件的特点是定性分析刻度非常细腻，谱图清晰，能够分辩出各种干扰现象，使用非常方便；具有红外谱图分析、谱图存储、数据查询、统计计算、打印等功能；具有非色散测量结果的直读功能，不必换算；可直接计算水体、气体和固体中的含油量；由计算机控制波长扫描精度，使机械误差影响趋近零；软件通过鼠标的滑动便可显示出特征吸收峰的波度、波数、透光度和吸光度的值，打印和查询谱图也非常方便，也可将需要打印的数据联接到Word或其它办公文件中，该软件使仪器的自动化、多功能化大大提高。该仪器的特点是定性可靠，定量灵敏、准确。

2.3.1 灵敏度、准确度高。

对于大多数元素来说红外分光测油仪是很灵敏的，重复测定六次国家环境保护总局标准样品研究所的矿物油标准（73280110）其保证值为149+15mg/L，结果如下(单位: mg/L)

139

139

145

143

148

测定均值C=143

标准偏差S=3.6 变异系数Cv=2.5%

其测定均值在标准样品置信范围内，准确度误差小于10%，符合仪器说明书中的规定值.

2.3.2 重现性

配制浓度为38 mg/L的油标准溶液，重复测定13次，结果如下(mg/L)38.900 38.074 37.515 36.960 38.214

37.953 38.159 37.844 37.534 37.717 37.288 37.854 37.716

测定均值C=37.825 标准偏差S=0.4778 变异系数CV%=1.2

变异系数小于仪器说明书中规定的5%

2.3.3 检测限

仪器说明中检测限为:检出限

从分析过程式来看，当样品浓度

以企业标准油为储备液，配制浓度为0.5 mg/L的油标准溶液，重复测定结果为(单位: mg/L)

0.56 0.58 0.59 0.49 0.56 0.54

测定均值C=0.55 标准偏差S=0.045 变异系数CV%=8.0

由此可见.稳定性较好.从理论上讲，应该能够达到0.02mg/L（油／水）检出限．

从实际样品测定结果来看，最低测定浓度能达到0.002mg/L，也能满足说明书中的规定范围要求．

3分析方法的精密度和准确度

3.1线性范围

用混和烃油标准系列溶液，选取用4cm石英比色皿测量后绘制的标准曲线，其浓度范围在0～70mg/L，经多次测定，其相关系数R值均在0.9993～0.9997之内．斜率的范围在0.991～1.01之间．

3. 2精密度

用三种不同浓度的样品，进行连续五天的测试，每次测定二个平行样，结果见表2。

表2　精密度测定结果（mg/L）

测定次数

A（mg/L）

B（mg/L）

C（mg/L）

第一次

6.542 6.778

20.704 20.899

82.466 82.309

第二次

6.479 6.558

20.711 20.295

82.365 82.698

第三次

6.579 6546

20.600 21.165

82.426 81.729

第四次

6.742 6.561

20.380 20.721

81.198 81.386

第五次

6.492 6.701

20.721 20.756

82.218 82.346

平均值X

6.598

20.695

82.111

标准偏差S

0.10

0.24

0.50

相对标准偏差

RSD（％）

1.5

1.2

0.61

3.3准确度

3.3.1对比试验

我们采用国家总站标准样品研究所研制的矿物油质控样品进行对比实验。其测定结果在保正值范围内，见表3

转贴于 表3　质控样测定结果

3.3.2萃取率试验

我们在蒸馏水中分别加入矿物标准油、自制猪油和小磨香油经过四氯化碳萃取后测得浓度，求出四氯化碳对各种油的萃取率。测定结果见表4

油类名称

加入量(mg/L)

测定值(mg/L)

回收率（%）

标准矿物油

20.0

21.07

105

自制猪油

46.02

43.0

93.0

在化学分析中所产生的系统误差和随机误差，用准确度表示，常用加标回收率来表示。准确度是在做好精密度测定的基础上进行的。我们在测定过程中向天然水样中加入一定浓度的被测物，使其浓度大于测试样品，但不超过其测试样品的2倍。每天分析一批，共重复测定至十次，计算回收率。

精密度测定结果表1

表1 精密度测定结果(mg/L)

A

B

C

(1)

(2)

(1)

(2)

(1)

(2)

6.54

6.78

20.7

20.9

34.2

34.6

6.48

6.56

20.7

20.3

35.6

33.0

6.58

6.55

20.6

21.2

33.0

33.8

6.74

6.56

20.4

20.7

33.3

33.2

6.49

6.70

20.7

20.8

34.2

34.6

平均值X

6.60

20.7

34.0

标准偏差S

0.10

0.25

0.85

相对标准偏差RSD(%)

1.5

1.2

2.5

以上两项结果表明，该仪器精密度好，准确度高，确保了分析成果的质量，提高了工作效率。

4测定因素分析

4.1 仪器使用环境的影响

该仪器对环境的要求较高。如果仪器所处环境的温度、湿度变异太大，仪器的稳定性会有明显的降低。其测试结果会出现明显的变异。

4.2四氯化碳纯度的影响

由于该仪器灵敏度高，检测限低，现市售GR级的四氯化碳试剂很难达到该仪器对试剂纯度的要求。需要用活性碳、硅藻土、硅胶、三氧化二铝、硅酸镁等再次吸附，或用水浴蒸馏法、酸化法以及蒸馏后再用吸附法交叉法对四氯化碳进行提纯。提纯后的四氯化碳很容易受到污染，必须装入棕色磨口瓶，存放在没有阳光直射的实验室。

4.3玻璃器皿的影响

由于油的吸附性强。玻璃器皿需彻底清洗干净，再用提纯过的四氯化碳冲刷后，方可使用。

5结论

红外分光测油仪虽然对工作环境要求比较苛刻，但在实际工作中只要对仪器进行充分有效的调整，将能得到可靠的测定结果。本方法以它简便、快速、测定精度高等诸多优点在水质监测中，是测定石油类的首选方法之一。

监测仪篇5

【关键词】基坑变形 全站仪直接坐标法 误差分析

基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等，但在观测基坑不同边水平位移时需进行仪器搬站， 观测所需时间较长。目前全站仪在工程施工中应用逐渐普及，全站仪可直接测定位移监测点的坐标，通过计算变化量就可确定位移量。用全站仪进行基坑水平位移监测通常不需要搬站，一次测完所有点，因此可节约大量观测时间。由于全站仪测量坐标的精度受距离测量精度和角度测量精度的共同影响，不太容易估算，给实际应用带来一些问题。

一、基坑工程监测的主要内容

基坑工程监测的主要内容包括变形监测、应力监测、地下水动态监测三个方面。基坑工程监测工作应根据设计要求， 基坑周边环境状况及开挖施工方案等在基坑开挖前制定监测方案。监测方案应主要包括下列内容： ①监测目的、监测项目、监控报警值、监测方法与精度要求等； ②各监测项目的实施细则， 包括监测仪器、监测点的布置、观测周期、工序管理和记录制度等； ③信息反馈体系。各种监测的具体对象。监测项目的选择应根据基坑工程的安全等级而定， 可以分为必需进行的项目和有条件时宜进行项目两类。

二、基坑支护结构的变形监测

支护结构的水平位移及沉降观测是基坑变形监测工作的重要组成部分， 具有直观、操作性强等特点， 所以一般的基坑变形监测都将其作为一个主要内容。它包括以下几项基本要素：

1. 观测精度。观测的基本精度要求， 应根据观测对象的容许变形范围、变形速率、观测周期等多种因素综合分析确定， 可分为高精度和中等精度两类。

2. 基准点。观测基准点要求稳固， 应设在开挖和降水影响范围以外， 数量不得少于2个。

3. 观测点。在基坑周边一定间距布置的水平位移监测点间距不宜大于20m， 在关键部位宜加密测点， 监测点的布置应满足监控要求。

4. 观测频率。目测中可使用一般的质量衡器具对裂缝、塌陷、管涌、流土、渗漏等现象的发生、发展进行测定， 做出详细记录。在基坑工程开始施工之前， 可对周围建（ 构） 筑物的破坏情况摄影或作出标记， 在工程进行过程中监视其变化情况。现场检测人员应及时分析各种监测资料， 捕捉险情发生前的种种前兆信息， 实现险情预报。监测的时间间隔应根据施工的实际情况确定。5.观测资料整理。每次水平位移观测要求记录各个观测点的位移量、累计位移量、位移速率等。每次沉降观测要求计算出各观测点的高程、累计沉降量、本次沉降量、沉降速率。观测期间应根据各个勘察观测成果绘制沉降（ S） ―时间（ T） 关系曲线图、水平位移（ L） ―时间（ T） 关系曲线图、沉降（ S） ―水平位移（ L） ―距离（ a） 关系展开曲线图等， 方便对数据进行科学分析。

三、全站仪直接坐标对建筑物基坑的监测

目前沉降观测及水平位移通常采用全站仪直接坐标法， 该方法之优点在于采集原始数据方便、快捷、准确， 如果变形观测点采用4cm×4cm（ 或6cm×6cm） Leica棱镜反光片， 将在控制变形观测点精度方面获取比较好的效果。全站仪直接坐标法采用的仪器一般是采用双轴补偿器的170m免棱镜测距的Leica TCR402 power， 该仪器测距精度为2mm+2ppm，测角精度（ 水平角和垂直角） 为2″， 性能相对其他仪器较稳定。该仪器测高程的精度略高于S3型施工用水准仪， 在安全等级要求“一般”的工程项目中完全可以用该全站仪测高程以取代S3型水准仪。当然沉降观测精度要求比较高的工程项目， 该仪器测高程就无法达到其精度要求了。

全站仪直接坐标法测基坑的位移观测时， 其首级控制网的建立可选相对独立坐标系和大地坐标系两种均可。首级控制点必须布置于远离基坑影响范围之外的相对较稳定的固定建筑物上，首级控制点一般设置3～4个， 以备日后控制点被损坏时便于恢复。水平位移变形观测点的设置采用贴上述（ 4cm×4cm） Leica棱镜反光片于（100mm×50mm×500mm）木桩侧面上， 木桩用C20砼固定于桩顶梁或基坑边坡坡顶处 ； 所有位移变形观测点棱镜反光片对准方向均为仪器测站， 每一项目均只设一站仪器测站。仪器站的设置必须能同时与该项目所有位移变形观测点和两个以上的首级控制点通视。每次仪器站设置时采用全站仪里内置的固化程序“三点或多点方向、距离后方交会”确定仪器站点的位置及方位。第一次（ 初次） 原始观测数据必须在设置变形观测点次日后进行， 第一次原始值（ 三维坐标X、Y、H） 须以同样的程序观测两次， 取其相应值的平均值作为原始值。该原始值必须经过施工坐标系转换后， 让X位移分量、Y位移分量与该项目基坑边线平行或垂直， X位移分量或Y位移分量即为该处垂直于基坑的位移量。第三次观测后即可计算出本次位移量和累计位移量。

四、全站仪直接坐标法监测建筑物基坑的误差分析

全站仪直接坐标法进行水平位移变形观测的误差来源主要来自以下三方面：

1. 控制点间的点位误差；

2. 测站仪器的误差（ 仪器的测距精度、测角精度， 仪器对中误差， 气压及温度的影响） ；

3. 变形观测点处来源于棱镜反光片、手持棱镜杆（ 或架） 、手持Mini棱镜杆的误差。

对这三方面的误差来源分析， 控制点点位误差一般可以控制在±3mm； （ 6cm×6cm） Leica棱镜反光片若采用激光对中器对中、每次观测前设置好仪器的气压和温度改正， 仪器站误差可以控制在±2mm内。上述第三项误差是最主要的误差来源， 采用棱镜反光片和采用上述固定棱镜反光片的方法误差可控制在±2mm。若控制点也采用（ 6cm×6cm） Leica棱镜反光片和使用方向、距离后方交会时， 前三项误差可控制在±3mm。第三项误差在使用Mini手持棱镜杆时误差有时可大到±20mm， 因为该棱镜杆在长期的使用过程中会弯曲变形。

结束语

基坑工程监测已成了工程建设必不可少的重要环节， 同时也是指导正确施工， 避免安全事故发生的必要措施，是一种信息技术。全站仪直接坐标法是目前位移变形观测的首选， 在使用（6×6cm）Leica棱镜反光片作为首级控制点和变形观测点， 能较有效地提高位移变形观测的精度， 避免了许多因转仪器站控制点和设置反光前视棱镜的人为的误差来源， 使测量成果更真实可靠。只要选择适当的全站仪进行作业，即能保证精度符合要求，提高作业效率。随着测量技术的发展和仪器的不断更新，全站仪在基坑水平位移监测中必将得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1] 潘国荣，夏才初.土木工程监测技术[M].北京：中国建筑工业出版社.

监测仪篇6

关键词：电压监测仪 运行状况 整改方案 效果 发展前景

1 电压监测仪的发展史及其有关资料

1.1 电压质量的重要性

电压是电能质量的重要指标，电压质量对电力系统的安全与经济运行，对保证用户安全生产和产品质量以及电器设备的安全与寿命有着重要的影响，电压质量合格率已作为各级供电、发电企业上等级、达标的主要考核指标。对电压的记录，从以往的人工手抄发展到通过现代电子技术实现对电压的自动监测、分析、统计、打印。

目前我公司电压监测仪实时监测着所辖变电站110kV电气化铁路专线及10kV母线电压。电压监测仪已成为了电压监测的主要工具，为电力发展做出了贡献。

1.2 发展过程

1.2.1 记录式电压监测仪（第一代）：它从电压互感器引入被监测电压，用电压比较器判别电压超上限、超下限，由三排走字轮分别累计电压超上限时间、超下限时间及总监测时间，由人工计算出合格率，不能直接显示电压，使仪表的复校、测试鉴定比较麻烦，电压分析能力亦受限制。

1.2.2 统计式电压监测仪（第二代）：起初采用Z80为CPU的统计式电压监测仪，最后发展到智能型统计式电压监测仪。

1.2.3 第三代电压监测仪：在第二代产品上作了很多的技术努力，功能比第二代更强大。

1.2.4 第四代电压监测仪：实现对电压的自动监测、分析、统计、打印，目前正逐步改造。

1.3 主要技术要求

1.3.1 使用条件要求

①环境温度：-5～40℃。

②相对湿度：40℃时 20%～90%。

③大气压力：79.5～106.0kPa（海拔2000m及以下）。

1.3.2 外观要求

①监测仪的面板应整洁美观，字迹清楚醒目，各显示器及调整器件应安装得当。

②监测仪的外表面应光洁而无明显的机械损伤和涂覆层剥落等现象。部件安装正确，牢固可靠，操作灵活，各紧固部位无松动。塑料件无气泡、变形等缺陷。

1.3.3 功能特性要求

①具有监测电压偏差及直接或间接地统计电压合格率或电压超限率的功能。

②记录式电压监测仪能贮存与显示电压超上限累积时间、电压超下限累积时间及电压监测仪总时间。

③统计式电压监测仪的功能特性要求：a有按月和按日统计的功能，能显示或打印合格率及合格累计时间、电压超上限率及相应累计时间、电压超下限率及相应累计时间，至能贮存前一月和当月，前一日和当日的记录；b具有典型日监测数据显示打印功能的监测仪，其典型日可任意设定，一般不少于三日；c可按规定调显或打印贮存的各项记录与统计值；d在打印时不得对其他功能产生影响；e可显示年、月、日、时、分、秒，并能自动转换。

1.3.4 精度要求

①在正常使用条件下，应保证监测仪在被监测额定电压Un±20%范围内，其综合测量误差rc≤±0.5%。

②在正常使用条件下，整定电压值的上限值和下限值基本误差均为rz≤±0.5%。

③在正常使用条件下，监测仪的灵敏度K≤0.5%。

④在正常使用条件下，监测仪内时钟误差每天不大于±1s或每年不大于±5min。

2 改造前电压监测仪及其回路存在的不足

2.1 仪表本身的时钟不准确的问题，使统计数据时间偏移；仪表显示屏笔划残缺不全的情况；仪表系统本身有统计数据紊乱的现象，丢失数据或统计数据不全，不能反映母线的正常运行情况。

2.2 2007年7月23日，110kV西演变电站10kV 5号母线电压监测仪内部短路，造成电压互感器计量保险熔断，直接影响了电能表的正确计量。

2.3 因为没有专门的刀闸与保险，给检修和试验带来不便。有相当一部分变电站端子排接线密集，频繁拆接线容易造成电压互感器二次短路或接地。

2.4 改造前的电压监测仪需要使用电话线进行数据传输，使得远传读取数据需要较长的时间，还需要专门的设备。而且长期占用班组的微机，给班组的管理工作带来一定的影响。另外远传数据有一定的技术含量，运行人员还需要多次培训，有时还仍然不能保证熟练掌握。由于电话线传输中存在不畅通的情况，在远方读取数据时不能保证随时准确地完成。

2.5 端子排的老旧问题，标识不规范（如图1）。

2.6 电压监测仪安装位置与运行设备，给运行人员操作带来了不便；端子排距离太近，给消缺工作带来了困难（如图2）。

3 电压监测仪的改造方案

3.1 进行仪表更新

3.1.1 更换为第四代智能型电压监测仪，功能更强大。

3.1.2 更新后电压监测仪的主要技术指标：

①显示值相对误差：＜0.5%

②统计精度：≤0.02%

③灵敏度：＜0.5%

④分辨率：＜0.01V

⑤时钟误差：1S＜24h

⑥通讯波特率：19200

⑦功耗：＜3VA

⑧监测电压：AC（110V、220V、380V）±20%

⑨绝缘电阻：＞19MΩ

⑩泄露电流：＜0.5mA（交流有效值）

■外型尺寸：230×145×72（mm）挂式

■重量：0.8kg

3.1.3 对DT7-G设置并进行校验

3.2 加装小型断路器

监测仪篇7

关键词：智能电气，远程监测综合仪，设计开发

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

1、问题的提出

信息技术的发展，以及半导体工业的不断进步，使得各类集成电路的集成越来越高，功能越来越强，微控制器的运算速度越来越快；通信技术的进步使得数据可靠，快速的传输成为可能；测量技术的进步使得各类传感器的精度越来越高，这一切为研制体积小，功能强，精度高的电力仪表研制提供了诸多有利条件。

而计算机软硬件的发展，使得能够较容易地编制出界面友好、功能强大的监控软件，从而组建成一套完整的监控系统，就是在这样的背景下，我们开始着手于研制一种新型的智能电力仪表，我们称为IPM，并利用多台仪表和计算机组成一个分布测量、集中监控的电力监控系统，它立足于目前先进的计算机软、硬件技术，从而做到了低成本、高性能、多功能，而且易于安装、易于使用、易于维护。

2、概念界定

IPM智能电力仪表是一种集参数采集、处理、传输、控制、异常事件记录等功能于一身的测控装置，它通过数值计算，可以测量出三相电的电压、电流、功率、频率等四十余个电力参数，并能够通过总线型网络与监控计算机相联，为组建分布测量、集中监控的电力自动化系统提供了有力工具，在电力系统、楼宇自动化系统中有着良好的应用前景。

3、设计开发的现实意义

我们知道，电力系统的安全运行非常重要，它是各部门安全生产的基本保障，电力系统的任何一次故障，都有可能给人民的生命财产带来不可估量的损失，所以电力系统的管理人员必须要时刻对整个系统的状况进行全面的监视。于是，就必须要建立一套可靠的监测系统来监视电力系统的运作状态，测量出各重要电力节点主要的运行时参数，并将信息反馈给管理人员，使管理人员能够综合了解各种信息，作出科学、准确的判断，从而采取正确的行动。

4、设计开发的关键点

4、1系统结构

一套完整的系统应该是由仪表、监控计算机、管理计算机构成的，其结构的整个系统可分为三个层次：测量层、监控层、管理层。

测量层处于最低层，由一个个IPM电力仪表组成，它们具有很强的测量功能，能测量出一个电力节点的大部分参数，可替代以前的多台不同功能的电力仪表，以节省成本，简化布线，利于维护，每块表可单独使用，但更典型的应用是将多台仪表协作使用，用它们组建成分布式测量网络，将多台IPM仪表分布放置于一个电力系统的各个节点上，用以测量、计算各种电力参数，并将各种数据传递给计算机，这样，IPM仪表就扮演了一个电力信息采集者的角色。

监控层是由多台监控计算机构成，它负责收集测量网络中各台IPM仪表所测量的数据，将这些数据通过友好的界面实时地显示出来，使管理员能对各台仪表以至整个测量网络的运行状态一目了然；它还能存储这些数据，并提供查询功能，在需要时可以将每一块仪表的历史数据以图表的方式显示出来；另外，它还有一定的控制功能，可以根据运行状态自动或手动将控制信息发送给控制器，这样，IPM仪表与监控计算机就组成了一个具有独立功能的监测网络，同时我们还可利用计算机网络，将多个监测网络互联，以实现更高程度的信息共享。

管理层是对整个系统的各种信息进行综合管理，管理层计算机通过网络从监控计算机获取电力监测系统的主要测量信息或统计信息，使之成为管理信息系统的一部分，从而使整个系统达到高度信息化、自动化。根据不同的应用场合，管理层所实现的具体功能也不相同。

这样的系统可以很容易被应用于实际生产中去，比如，在楼宇综合自动化系统中，可在各楼层的主要电力节点安装IPM仪表用测量各个运行时参数，然后把所有的IPM仪表同一台监控计算机连结在一起，就可以组建成大厦的电力监测系统。而智能大厦中还有门禁系统、录像监视系统、火灾报警系统等，这些子系统都是相对独立的，为了便于管理，就有必要引入管理计算机，将各独立子系统的信息进行综合。这样，当任何一个子系统出现异常时，都能够在管理计算机上反映出来，并可让管理员查看具体是哪个子系统的哪个环节出现异常，以采取适当的处理措施。

由此可见，由IPM仪表、监控计算机、管理计算机组成的三层结构自动化程度高，管理简单，而且其安装和调试都非常简便，利于实现，必将有良好的应用前景。

到目前为止，我们已经进行了IPM智能电力仪表的初步研制，功能达到了国内领先水平；监控计算机软件的基本功能初步完成，本文将主要讲述IPM仪表的研制以及监控软件的实现。

4、2IPM仪表的功能

IPM是一种多功能智能化的数字式电力仪表，它在普通数字电表的基础上实现进一步扩展，为了使之能够很容易地组建电力系统的分布式监控网络，我们赋予IPM仪表以较强的功能。例如在设计开发时注重实现：测量功能、异常状态记录功能、掉电保护功能、输入输出功能、通讯功能。

在系统中，监控主机可以查询IPM仪表中的所有电力参数，然后在屏幕上将信息反馈给系统管理员，管理员也可以通过监控主机来设置IPM的参数，或控制仪表输出口的输出状态。

由此可以看出，IPM电表是专门为工业电力系统的分布测量集中监控面设计的，采用IPM表进行电力系统监控后，系统管理员只要坐在一台PC前面，就可以对整个系统的运作情况一目了然，如将PC机置于上级系统，则利于无人配电房、无人变电站的实现。使电力自动化管理水平有较大的提高。

4、3IPM仪表上位功能

将多台IPM仪表连接起来之后，还需要一台监控计算机来集中处理各块表所测量到的数据，并对它们实施必要的管理，才能组成一个监测网络，所以，监控计算机必须具备以下功能：参数集中显示功能、数据存储及历史数据查询功能、控制功能、组态功能、网络功能。

5、结束语

总之，IPM智能电力仪表性能优越，很适应电力系统分布测控的趋势。如能由相关部门出面整合规范各功能的IPM，做成具有通用接口的模块，将来就能尽快实现IPM仪表的产业化，并加强其监控软件开发，必定能够有很广泛的应用前景，本人通过学习智能仪表相关知识并动手进行初步实验，解决了一些工作中的实际问题，如消防备电启用后的远程监控、安全防范系统报警后的视频摄象机自动搜索并录像。智能电气远程监测综合仪用途广泛，值得进一步探索和研究下去。

参考文献

1、邓少军，张振川。电能质量监测设备的发展[J]，电测与仪表，2005年05期

监测仪篇8

【关键词】血压监护仪 振动法 判据 脉搏波

【Abstract】In this paper， 845-type blood pressure monitor blood pressure measurement principle and the data judgment were discussed， and some of the faults and repair process were analyzed for maintenance of electronic sphygmomanometer provides some practical experience.

【Key words】Blood pressure monitor，Oscillometric method，Criterion，Pulse wave

引 言

845型血压监护仪是美国CRITIKON公司最早推出采用振动法（又称示波法）原理测量无创血压的监护设备，振动法原理是经过几十年的临床验证为最为广泛和安全有效的测量方法，目前国内外无创血压监护设备基本上都已经采用振动法原理测量血压。

无创血压的振动法监测中，振动法的脉动压力波来源于血管壁的脉搏搏动，通过给袖带充气加压，阻断上臂动脉血流，在放气过程中检测袖带内的脉动压力波，由于袖带内压力信号的波动变化是与人体血压的变化相关的，因此可以从波动信号的幅值的变化规律来检测人体的收缩压、平均动脉压和舒张压。

连续记录的血压脉动压力波呈近似抛物线的包络，如图1所示。通过拟合包络曲线的数学模型，计算包络的最大值和两个拐点s、d，其对应的静压分别为Pm、Ps和Pd， 即平均压、收缩压和舒张压，包络m、s和d点的波动幅度分别为Am、As和Ad。波动信号的幅值As与Am的比值即为收缩压的判据Ks，波动信号的幅值Ad与Am的比值即为舒张压的判据Kd，其中Ks和Kd的示值是根据大量的人群实验由统计学方法确定的。

图1 血压脉动压力波曲线

因为Ks、Kd是由临床统计学得来的，各个电子血压计制造商通过临床实验结果设计的Ks、Kd不尽相同，Ks范围一般为0.4～0.5，Kd范围一般为0.6～0.8。

845型血压监护仪开机测量血压通过给袖带充气加压的初始预定压力为170mmHg（22.7kPa），以实现阻断上臂动脉血流，然后开始放气，当气压放到一定程度血流就能通过血管，且有一定的振动波，振动波通过气管传播到机器里的压力传感器，传感器能定时检测到所测袖带内的压力及波动，逐渐放气后，振动波越来越大，再放气由于袖带与手臂的接触越松，因此压力传感器所测的压力及波动越来越小，这一方法能对平均动脉压进行精确测量，对应于波动信号中幅值最大Am的波动处的袖带压力即为平均动脉压，以此为基点，向前寻找Am的判据比值Ks（845型血压监护仪为0.4） 的波动点，这一点对应的压力即为收缩压，向后寻找Am的判据Kd （845型血压监护仪为0.6） 的波动点，这一点对应的压力即为舒张压。振动法与柯氏音法测血压相比较，因去掉了电子拾音器而采用了气体压力传感器，其显著的特点是抗电磁场干扰能力强。

本人维修的845型血压监护仪已经在医院使用十几年，本仪器开机通电数码管显示忽亮忽灭的闪烁，不能正常工作，打开机壳检查后用示波器检测，发现其复位电路不断的复位工作，经分析是直流电源输出带负载能力差，不断有杂波波动，使得监测电源的复位电路比较器接电源采样的正输入端波动起伏，电路中有一支二极管的正端接在电源采样端，二极管负端接在比较器的负输入端并和地之间连接一只大电容，故被比较的负输入端的放电时间常数很大，短时间可以维持电平基本不变，这样使得比较器的输出端由于正输入端波动而不断变为低电平，比较器的输出端与P沟道场效应管的栅极相连，造成源、漏极分别与地和复位端连接的P 沟道场效应管导通，于是复位端不断与地导通变为低电平，引起CPU不断开启和关闭，数码管显示则由亮变灭不断变化，经反复检查电源电路的元件，查出+12V电源的整流桥内阻变大因而带负载能力差，更换整流桥后数码管显示亮灭闪烁现象消除，可以维持亮度显示，但机器的数码管由全显示8清0复位通过后，报警不断，然后由8到0反复交替显示不能通过自检，根据845型血压监护仪的技术说明书规定按下手动启动键，在收缩压、舒张压、平均动脉压、脉搏4个窗口分别显示出电源-12V、+12V、+5V、-5V 的监测值依次应为51、145、128、135，这4个电源的监测值为典型值，数值偏差应不超过±3，监测值是由4组电源各自分压经模数转换后形成示值。经观察，在显示窗口代表+5V的监测数值仅在124左右波动，说明+ 5V电压不正常，用数字万用表检测电源板+5V的输出电压值是5.06V，属于正常，而通过接线插座到主板上的电压值仅是4.91V左右，电压却低了很多，可见插座上有0.15V左右的压降，拔开直流电源接线插座发现插座芯氧化变黑，经刮干净后插上，开机通电自检工作正常。

845型血压监护仪进入充气测量状态后，袖带却打不足初始预定压力值170mmHg （22.7kPa），在设定的45s最大充气时间勉强充到140mmHg（18.7kPa）左右，然后气阀每阶梯放一次气，气泵就不断补气，不能继续往下测量，说明气路漏气。经检查845型血压监护仪气路发现气泵气室的两个逆止阀皮帘上积满了尘埃，擦洗干净后，安装就位，开机进入充气测量状态后，手臂绑好袖带充气正常，可以阶梯放气，可是直至最后放完气也未测出血压值。将845型血压监护仪外接管路与血压计标准器、袖带及气球的气路接通后，将仪器设置到校准状态，显示出零点值后，手捏气球对845型血压监护仪、血压计标准器、袖带连接的气路充气，进行845型血压监护仪显示值和血压计标准器指针读数校准，由于845型血压监护仪原已有零点值，故845型血压监护仪显示的压力值应减去零点值才等于血压计标准器指针读数，经检查845型血压监护仪零点显示值为15mmHg（2kPa），手捏气球充气压力到血压计标准器指针读数为200mmHg （26.7kPa）时，845型血压监护仪显示值为215mmHg（28.7kPa），说明校准一切正常，845型血压监护仪静态压力的线性增益是正确的，然后对袖带进行有节奏的敲打，模拟脉搏信号，对845型血压监护仪的带通滤波器进行检查，其带通频宽为1Hz～18Hz，用示波器监测经过带通滤波后的动态压力波动很弱，经逐级检查，带通滤波器输入耦合电容变质，经更换电容后，845型血压监护仪开机充足气后，人为对袖带挤压故意产生一些干扰，845型血压监护仪可以有效的等待来判断识别干扰，即当845型血压监护仪阶梯放气时搜索每个梯度的脉搏波属于同频同幅的两个相邻脉搏波就判定为正确血压信号，若有波幅不一，频率不等的干扰混入时，845型血压监护仪就会较长时间等待判断去除非同频同幅的干扰信号，然后继续放气测量。最后在人体手臂上绑好袖带，845型血压监护仪充气到170mmHg（ 22.7kPa）左右后放气，压力较高时每个梯度放气8mmHg（1067Pa）左右，当压力放气到较低时每个梯度放气3mmHg （400Pa）左右，直至最终检测出血压值和脉搏值。

监测仪篇9

关键词：在线监测 重铬酸钾法 COD 在线监测仪

1.方法原理

利用COD在线监测仪, 采用国标重铬酸钾法,通过恒温器消解进行快速催化氧化—还原反应。使水体中的氧化物被氧化,氯离子用硫酸汞掩蔽，六价铬离子被还原成为三价铬离子。自动监测系统通过分光比色来测定铬离子的浓度, 计算出化学需氧量COD值。

2.主要仪器与试剂

2. 1仪器

LFCOD-2002 型COD 在线监测仪(力合科技(湖南)股份有限公司);COD 在线监测仪系统由采样系统、加液计量系统、控制系统、测试系统、数据存储和显示系统等部分组成。

2. 2 试剂

优级纯试剂和GB8682-86规定的二级以上纯水；硫酸银(Ag2SO4)，分析纯；硫酸汞(HgSO4)，分析纯；硫酸亚铁铵(FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O)分析纯；硫酸(H2SO4)，ρ=1.84g/mL，优级纯；掩蔽剂：硫酸-硫酸汞溶液 (剧毒和腐蚀性)。

2.实验部分

高氯低COD在线分析仪采用高温高压密闭消解的技术，以汞盐作为掩蔽剂与Cl-配位的方法测定现场水样的CODcr值，对于高氯废水，相应的需要增加混合液中HgSO4的浓度来达到掩蔽更多Cl-的效果，加入的催化剂Ag2SO4和H2SO4都是含有硫酸根，它们之间的浓度会影响硫酸汞的溶解度，即影响硫酸汞的对氯离子的掩蔽作用，因此，在进行在线监测高氯COD时，必须对加入掩蔽剂、酸度进行优化，以便达到最大程度的掩蔽氯离子，而满足COD的准确测定。

由于HgSO4的溶解受H2SO4的影响非常大，因此，我们需要从多方面来探索并验证适合高氯废水的测定条件。

2.1溶解条件实验

2.1.1 H2SO4浓度对HgSO4溶解的影响

实际应用中测定水样的CODcr值时，混合液中硫酸的浓度必须在一定的值以上，才能保证大部分有机物的氧化效率，但硫酸浓度越大，HgSO4的溶解越难，析出的HgSO4会堵塞仪器管路，影响仪器的正常运行，故需要探索不同硫酸浓度下HgSO4的溶解情况.

2.1.2 综合考虑 HgSO4、H2SO4、Ag+、Cl-浓度对溶解情况的影响(正交试验)

COD在线监测时加入掩蔽剂、消解液和助溶剂，而掩蔽剂由硫酸和硫酸汞配制而成，助溶剂主要由硫酸和硫酸银配制而成。为考察HgSO4、H2SO4、Ag+、Cl-混合后的溶解情况，及各个因素对溶解情况影响的大小，设计正交试验。

虽然Ag2SO4只是作为催化剂，但Ag+的存在会与HgSO4掩蔽不了的Cl-发生反应生成AgCl沉淀,，试验中将H2SO4和Ag2SO4放在一起(在500ml 98％的浓硫酸中加入5g Ag2SO4配制成1％的Ag2SO4-H2SO4溶液)作为一个影响因素考虑，HgSO4和Cl-各作为一个影响因素：HgSO4(A)，Cl-(B)，Ag2SO4-H2SO4(C，只考虑H2SO4的浓度对试验的影响，Ag2SO4只是作为催化剂)，选取的水平如表2(各浓度均为各因素在混合后的浓度)，同时设计正交试验表L16(43)(表3)，混合后先用超声波振荡5min，再观察结果，完全溶解的记作0，浑浊的记作1，微量浑浊的记作0.5(见表3)。

表2 三因素四水平

表3 试验结果及直观分析

从表3中可知，极差值R最大的是Ag2SO4-H2SO4，说明该物质加入量的不同，对测定影响最大。

虽然HgSO4浓度越低，溶解情况越好，但是HgSO4、、AgCl沉淀、Cl-这三者之间的溶解在理论上必定存在一个相对平衡的范围。

从表3中选出结果较好的1号、2号、3号、6号、8号、11号、12号、16号试验的HgSO4、Cl-、H2SO4的浓度再进行实验，结果单独列入表4中。

表4 正交试验结果较好的试验组

综合表4的情况，同时为保证消解效率当我们在做高氯低CODcr仪器实验时，一般选择硫酸汞的量3％-5％，硫酸浓度28％-30％，在这个范围内，增大硫酸汞的浓度，则必须相应的降低硫酸的浓度。

3.仪器开发及检测结果

3. 1 比色法电加热在线监测仪的使用情况

综合考虑2.1.1及2.1.2中的试验条件，通过将实验数据统一整理，更直观的体现了比色法电加热在线监测仪器和电极法在线监测仪器的优缺点。详细的数据如表5所示。

3. 结论及讨论

3.1 硫酸汞的溶解与硫酸的浓度、氯离子的浓度密切相关。经过2.1.1及2.1.2中的试验分析，达到硫酸汞能溶解、同时AgCl不形成平衡范围为：硫酸汞浓度3%-5%，硫酸浓度为28%-30%，在此范围内，当硫酸汞的浓度增大时，相应的应降低硫酸的浓度，可掩蔽15000mg/L的Cl-。同时，正交试验极差分析表明：对溶解情况影响最大的是H2SO4的浓度，HgSO4及Cl-的浓度的影响次之。

3.2 开发出的比色法及电极法在线监测仪均能测定15000mg/L氯离子浓度的标样，结果都比较好。其中比色法稳定可靠，无需经常校准，且时间较短。但对于某些色度及浊度较高，经过高温密闭消解仍无法将色度褪去且在470nm处有明显吸收的水样，用电极法较比色法好。(如图5所示)

3.3 由于预处理标准法测试高氯废水的COD时要用到昂贵的银盐，测量成本高，在线监测法相对标准法及预处理法有省时、省电、省水、省试剂、二次污染小、准确度和精密度更高等优点。

监测仪篇10

关键词：煤矿安全生产；监控系统；调校仪

1　煤矿安全监控系统的作用

影响矿井安全生产的因素很多，主要的灾害因素有3个：即瓦斯爆炸、水灾和井下起火，这3个灾害中瓦斯爆炸尤为常见，并且是3灾中的首害。它的破坏作用极大，是一种瓦斯、煤尘、大火混合型的爆炸灾害。解决这个问题的有效办法就是随时测出其地域点的瓦斯含量：当超限时急时采取措施。

煤矿监控系统主要用于煤矿安全监测和实时控制。系统能根据计算机程序设定或地面中心站主机控制，对矿井采掘工作面、机电硐室、进风巷、回风巷和采区的环境参数及矿井机电设备的开停状态和风门开闭状态进行连续自动地监测，并自动报警及断电，能对煤矿井下环境、火灾参数、通风设施、运输安全状况及各种机电设备的开停状态等安全生产信息进行实时采集和数据处理，实现对工业现场的闭环控制。

随着计算机技术和网络技术的发展，矿井监控系统的研制得到了快速发展，基本形成了一个完整的体系，监控系统在我国的生产矿井中得到了比较广泛的应用，并在矿井的安全生产管理方面发挥了重要作用；它是保障煤矿安全生产的重要手段。在矿井的防灾、减灾方面以及提高生产效率方面起着重要作用，是矿井生产实现现代化管理的一个重要标志!

2　调校仪在煤矿监控系统中的功能与应用

在煤矿生产实际中，对煤矿安全监控系统的应用提出了具体要求《煤矿安全规程》规定：煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每10d必须使用校准气样和空气样调校1次。每10d必须对甲烷超限断电功能进行测试。为了贯彻执行《煤矿安全规程》。确保煤矿安全监控系统和安全监测装置的正常运行，充分发挥其作用，保障安全生产，就得对甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，进行调试、校正、每月至少一次。另外煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范即AQ1029标准对监控仪器调校也有如下要求：

(1)安全监控设备必须按产品使用说明书的要求定期调校。

(2)安全监控设备使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行24h～48h方能下井。

(3)采用催化燃烧原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等，每隔10天必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为1％～2％CH4的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致，气样流量应符合产品使用说明书的要求。

(4)除甲烷载体催化原理以外的其他气体监控设备应采用空气样和标准气样按产品说明书进行调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其他传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。

(5)安全监控设备的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。

(6)每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。

(7)煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行6个月～12个月，必须升井检修。

因此，调校仪在煤矿监控系统应用很广。它属于工作计量器具。它的计量正确与否直接关系到煤矿的生产和安全。因此，国家技术监督局将其列为工作计量器具强制检定的第四十六项，并颁发了国家计量检定规程JJC677—90。甲烷调校仪主要用于对煤矿井下及其他行业易燃易爆环境中正在使用中的多种传感器进行经常性的维护和检校，确保其性能良好，量值准确可靠。我们目前研制的智能型甲烷调校仪具备以下功能：①对各种便携式甲烷报警器，瓦斯断电仪调校，通过对不同浓度的甲烷标准气进行流量控制，精确地对传感器进行调校。②对一氧化碳传感器进行调校。③配备标准温度计，压力表可对温度传感器，负压传感器进行调校。(利用工作时传感器显示不同数值对应不同频率来调校)④对传感器断电点，复电点进行检测指示。

2.1调校仪应用简介

2.2.1概述

本调校检测仪采用现代电子技术，频率、电流、电压采用数码显示，可对各种矿用(如甲烷、一氧化碳、风速、温度和负压等)传感器进行调校和检测。该仪器可用各种标准气体(如：CH4、CO等)。裟有标准流量计，通过对不同浓度的气体进行流量控制，加入传感器，精确地对其调校，同时还可对传感器断电点、复电点数进行检测指示。此外还给外部提供稳压、恒流电源。交流输出(AC127V、AC380V、A(2660v)为不同分站提供电源。直流输出电压0～30V．电流大于等于2A。该仪器操作简单方便、显示直观清晰，可以使您在较短的时间内安全、方便地使各种传感器校正到产品合格状态。

2.2.2技术参数

(1)检测范围及功能：①频率：0～10kHz；②电流：0～199.9mA；③电压：0～19.99V；④具有断电、复电信号指示功能；⑤可输出ACL27、v、AC380V、AC660V一种电压，功率大于等于60w；⑥电源可输出电压：DC0～30V连续可调，输出电流：DC0～2A连续可调；⑦流量调整范围：60mL／min～600mL／min

(2)输入电源：AC220V±10％

(3)工作环境条件：温度：0～40℃　相对湿度：≤90％

(4)外形尺寸：长×宽×高460mm×550mm×1094mm

2.2调校仪原理

由于现在的传感器多采用载体催化原件，在日常的使用中，催化原件不断地与各种气体接触催化，经过一段时间后，必定会有不准确的现象，调校仪就是将这些不准确的传感器加以校准。校准时，通人标准气体，根据标准气体的浓度，将黑白原件的精度调整成和标准气体浓度一样，达到校准的目的。

2.3调校仪在煤矿监控系统中的使用

2.3.1使用方法

(1)将调校检测仪的电源线接人220V交流电，根据实际需要将电源输出线与分站等连接好(127V、380V、660V如不检修分站或不需此组电源则可跳过此步)。把流量计的输出接到被测传感器上，把传感器的连接线接到仪器面板上的接线排)，顺序接“十”、“一”、“信”、“断”从左到右连接好。转动面板上一的转换开关，使仪器的输入与传感器的信号输出制式相对应，(在此例中将转换开关转到频率处)，调整电源面板上电压旋转钮(粗调)到最小处(左旋)。

(2)打开面板上的电源开关，这时您将看到面板上的电源指 示灯，电压指示表、电流指示表、频率指示表都已有了显示，过1min后仪器达到稳定状念。

(3)调整电压旋钮(粗调)使电源电压与传感器上的输入电压相匹配，打开气瓶阀门开关。调节减压表，流量计，给传感器供人标准气体。这时仪器上方将有与您传感器相对应的指示，(即频率型的传感器由频率表显示频率数字，电流型的传感器由电流表显示电流数字，电压型的传感器由电压表显示电压数字)。

2.3.2调校

(1)可对传感器以下6个参数进行调整或设置：可对传感器零点、精度、报警值、断电值、复电值、频率输出范围。

(2)调零：通电10min后使用遥控器对传感器的显示窗口，按一下“开关”键，传感器进入调零状态，此时传感器的千位数显示“0”并闪烁。将流量计的接入端口通人纯净的标准空气，调整面板上流量计，使流量为200mL／min，待读数稳定后，按一下遥控器的“向下”键传感器自动归零，这时检测仪面板上．的频率输出应为5 Hz(此例中传感器输出频率范围是：5Hz～15Hz)

(3)调精度：传感器凋零后，按一下遥控器的“转换”。传感器进入调精度状态，此时传感器的千位数显示‘1’，并闪烁。对流量计输入端输入0～3％的CH4标准气，调整流量使流量为200mL／min，待读数稳定后，通过遥控器的“上”“下”，使传感器的显示数值与所用标准气体浓度一致，然后查看面板上频率表输出的数字是否与传感器的输出频率相吻合。(传感器的输出频率可由说明书决定的频率上计算出来如本例可查看下表读取频率数)。

频率输出甲烷传感器对应表(此例传感器频率输出范围是：5Hz～15Hz)。

(4)报警值设置：调满度后，按一下遥控器的“转换”，传感器进人报警值的设置状态，此时传感器的千位显示“h”并闪烁，通过遥控器的“上”“下”键，即可设置报警值。

(5)断电值设定：报警值设定以后，按一下遥控器的“转换”键，传感器进入断电值设定状念，此时传感器的千位数显示“d”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定断电值。

(6)复电值设定：断电值设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入复电值设定状态，此时仪器的千位数显示“F”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定复电值。在调校过程中，若发现频率表显示数值与CH4浓度不符合对应关系且偏差较大，则该传感器应找厂家或专业人员检修，方可使用。本仪器在对传感器的断电信号输出检测时对传感器为高电频指示灯亮；低电频时指示灯灭快际检测时要根据不同传感器输出的信号决定)。

2.3.3KA型调校检测仪管理注意事项

(1)调校检测仪仪表盘应根据有关要求，由专业人员操作，严禁无关人员随意操作，以防损坏影响正常使用。

(2)各仪表及接线柱如发现异常，应及时分析查找原因。并查阅使用说明书，如有需要应及时与生产厂家取得联系。以便妥善处理。

(3)传感器引线与调校检测仪的连接不可接错。否则。容易损坏传感器及仪器。

(4)使用前应当先检查仪表及其他相关部件工作是否正常。确认无误后方可进行调校和检测。

(5)根据调校检测的步骤操作各开关(电源开关、转换开关流量旋钮等)

(6)调校检测完毕后应及时关闭气体阀门以及各开关井撤出传感器和分站的连线。