本文關(guān)鍵詞：基于微流控芯片的壓載水處理效果檢測系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,遠洋運輸在推動經(jīng)濟發(fā)展過程中越來越重要。而此過程中產(chǎn)生的船舶壓載水含有大量微生物如細菌、海藻等,不能隨意排放,否則會造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題。所以對于壓載水的處理也就成為現(xiàn)在遠洋運輸中亟待解決的一項重要內(nèi)容。目前已有的船舶壓載水處理技術(shù)以及方法有很多,但是處理效果卻不盡相同。而船舶壓載水都有嚴格的處理及排放標準,所以其處理效果的檢測和評估在實際船舶壓載水處理方法和系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用中具有很重要的指導意義。對于傳統(tǒng)的壓載水效果檢測方法,比如顯微鏡觀察法等都有操作繁瑣、檢測周期長、分析過程復(fù)雜、自動化程度不夠高等缺點�；诖吮疚奶岢隽艘环N船舶壓載水處理效果的分析方法以及基于此的檢測系統(tǒng)設(shè)計,并通過一系列實驗驗證了系統(tǒng)的可靠性。本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點主要包括以下幾點：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面,設(shè)計了基于微流控芯片葉綠素誘導熒光的微藻活性檢測模塊；基于電滲流、電泳理論的微閥控制微藻運動模塊；熒光信號信號處理模塊；基于PC機上LabVIEW軟件和數(shù)據(jù)采集卡的信號采集模塊和檢測數(shù)據(jù)的處理程序等。各模塊設(shè)計完成進行實驗驗證和系統(tǒng)集成,相比于傳統(tǒng)已有的壓載水處理效果的評價方法及系統(tǒng)能高效、快速的進行海藻活性檢測,操作過程簡單,自動化程度高。利用化學法次氯酸鈉溶液處理鹽藻,按照不同濃度和不同時間處理的兩組實驗方案檢測其活性進行數(shù)據(jù)分析驗證了系統(tǒng)可靠性。對于以后船舶壓載水處理效果系統(tǒng)的設(shè)計提供新的思路和參考,指導船舶壓載水的處理方法的改良以及實際的工業(yè)應(yīng)用等。
【關(guān)鍵詞】：電滲流電泳理論 微流控芯片 葉綠素熒光誘導 微藻處理效果 檢測系統(tǒng)
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN492;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11-18
• 1.1.1 船舶壓載水入侵及管理標準11-15
• 1.1.2 壓載水處理技術(shù)15-17
• 1.1.3 壓載水處理技術(shù)效果評價及意義17-18
• 1.2 壓載水處理評價方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 微流控芯片技術(shù)19-21
• 1.4 主要研究內(nèi)容21-23
• 第2章 壓載水處理效果檢測系統(tǒng)原理及總體設(shè)計23-33
• 2.1 微藻活性檢測實驗方案23-24
• 2.2 系統(tǒng)檢測原理及分析方法24-28
• 2.2.1 基于葉綠素熒光的活性分析法24-26
• 2.2.2 基于電滲流及電泳的微藻驅(qū)動原理26-27
• 2.2.3 鹽藻活性分析方法27-28
• 2.3 檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計28-32
• 2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)28-30
• 2.3.2 工作原理及實驗步驟30-31
• 2.3.3 微流控芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于電滲流及電泳的多通道微閥構(gòu)建原理33-52
• 3.1 電滲流電泳理論33-38
• 3.1.1 雙電層理論33-34
• 3.1.2 電滲流及電泳機理34-38
• 3.2 基于實驗方案的電滲流電泳軟件仿真及參數(shù)分析38-49
• 3.2.1 基于液壓的流體仿真分析38-42
• 3.2.2 基于電滲流及電泳的仿真分析42-49
• 3.3 微閥參數(shù)實驗分析49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 壓載水處理效果檢測系統(tǒng)設(shè)計52-75
• 4.1 檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計52-65
• 4.1.1 基于單片機的微閥控制系統(tǒng)設(shè)計52-57
• 4.1.2 熒光激發(fā)及檢測部分的設(shè)計57-60
• 4.1.3 信號處理部分的設(shè)計60-64
• 4.1.4 檢測系統(tǒng)的集成64-65
• 4.2 檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計65-74
• 4.2.1 信號采集部分的設(shè)計65-69
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理部分的設(shè)計69-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 第5章 實驗結(jié)果及系統(tǒng)性能分析75-85
• 5.1 實驗材料的制備75
• 5.2 微流控芯片的制作75-77
• 5.3 實驗結(jié)果及系統(tǒng)性能分析77-84
• 5.3.1 不同濃度梯度處理后對鹽藻活性的影響77-80
• 5.3.2 不同時間梯度處理后對鹽藻活性的影響80-83
• 5.3.3 系統(tǒng)性能分析83-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 第6章 總結(jié)與展望85-86
• 6.1 總結(jié)85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻86-89
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文89-90
• 致謝90-91
• 作者簡介91

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本文編號：279743