虚拟仪器技术的研究及其在分析化学中的应用

【摘要】： 本文比较详细的介绍了虚拟仪器技术概念、特点、组成，并论述了基于虚拟仪器系统的实现方案。分别使用LabVIEW和Visual Basic两种软件开发环境，对数据采集系统中信号的传输、处理与显示，以及基于单片机的控制系统进行研究，对流动注射、自动电位滴定和循环伏安法等实验的进行测定、分析和显示，实现由用户定制的专用实验系统。虚拟仪器的特点，使得本系统具有很好的通用性和灵活性。 通过编写LabVIEW和VB程序，实现对数据采集模块的控制，对数据进行采集、显示、分析以及存储，讨论了这些实现过程中的关键技术；同时通过对AT89C51单片机的开发，完成计算机对蠕动泵、电磁阀等硬件的控制。 建立了基于虚拟仪器技术的流动注射分析系统，采用流动注射停流硫酸咔唑分光光度法测定烟叶中果胶，确立了最佳实验条件：采样环体积为204μL；测定波长为540 nm；采用浓度0.15％的咔唑作显色剂；停留加热时间为5 min。建立了基于虚拟仪器技术的自动电位滴定分析系统，利用酸碱滴定法表征PAMAM中伯胺和叔胺的平均个数。实验测得的结果与理论值基本一致，能比较准确地表征PAMAM合成产物缺陷及纯度。建立了基于虚拟仪器技术的循环伏安测定系统，使用循环伏安法的测定铁氰化钾。由计算机记录的伏安曲线可方便地进行特殊点数值输出，较X-Y记录仪记录后手工测量判读精确度高且方便。 通过虚拟仪器这一新技术在分析化学研究领域的应用，探索了适应研究需要的通用、专用系统的开发的有效模式。