微波技术论文范文

微波技术论文范文第1篇

论文摘要：本文阐述了国内外微波真空干燥的研究现状，重点分析了各种微波干燥，并分析了微波真空于燥技术的几个问题。

1.序言

微波是指频率为300MHz～300GHz、波长为lmm～lm的电磁波。它的干燥原理是：微波发生器将微波辐射到待干燥的物料上，当微波射人物料内部时，使物料内的水等极性分子按微波频率作同步旋转和摆动；水等极性分子高速旋转的结果，使物料内部瞬时产生摩擦热，导致物料内部和表面同时升温，使大量的水分子从物料中蒸发逸出，从而达到干燥的目的。

微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项新的组合干燥技术。它不仅具有干燥速度快、时问短、物料温度低、色香味及营养成分保留好等优点，而且参数容易控制，能干燥多种不同类型的物料。目前我国虽有一些单位正在进行研究，但其技术性能还需要完善，在机理和工艺方面也还有很多问题需要深化和研究。

2.国内外研究现状

早在上世纪80年代，美国、加拿大、英国和德国就开始研究微波真空干燥技术，主要集中在美国的威斯康辛大学、加利福尼亚大学，加拿大的BritisC0lumbia大学，德国的Karlsruhe大学，英国的QueenUniversity，希腊的国立科技大学，法国的Albi研究所等。研究的内容涉及微波真空干燥机理、传热传质微波真空干燥模拟、微波真空干燥能耗与工艺以及各种不同类型物料(香蕉，萝卜片，果胶，土豆，浆果等)的微波真空干燥操作等。

国内目前的研究单位有江南大学食品学院、东北大学、大连水产大学、中国农业大学、浙江大学、上海工程技术大学、华南理工大学、华南农业大学、天津轻工大学、上海辰灿轻工机械公司、四川大学食品学院食品科学与工程系、南京三乐微波技术有限公司等。

江南大学食品学院进行了甘蓝的微波真空和热风联合干燥试验。试验结果表明：微波真空联合干燥缩短干燥时问48％，提高了营养成分和叶绿素的保存率，改善了干燥品质。

大连水产大学张国琛进行了扇贝柱的微波-真空-联合干燥，试验研究了微波功率、真空度，微波炉启闭比、预处理盐水浓度和扇贝大小对干燥效果的影响，建立了扇贝微波真空干燥的动力学模型。

3.微波组合干燥技术

组合干燥是一种具有广阔发展前景的干燥技术，它可以发挥各种干燥工艺的长处，克服各自缺点，借长补短，达到高效率、低能耗、优品质的干燥目的。由于微波干燥是一种完全不同于其它干燥方式的干燥技术，所以它也是与其它干燥方式组合最多的一种干燥技术，同时也是当前国际上研究最多的一种干燥技术。以下是几种较常见的组合方式。

3.1微波热风组合干燥(也称微波对流干燥)

在与微波组合的干燥方法中，微波热风组合干燥是研究最多的一种。由于热风干燥时间长、质量差，故不适合干燥热敏性物料；采用热风微波组合干燥可以克服上述缺点。此外，微波干燥的成本与热风干燥相比还是很高，单纯微波干燥是不经济的。热风干燥对物料来说是从表面向内干燥，温度梯度与水分转移的方向相反，而微波干燥是从内部加热，温度梯度与水分转移的方向相同，二者结合，可以达到既缩短干燥时间又降低成本的目的。微波与热风干燥可以有三种结合方式。

3.1.1.在临界含水率处加入微波

当干燥从恒速段进入降速段(即物料含水率达到临界水分)时将微波能引入干燥器，使物料内部产生热量和蒸汽压，使水分扩散至物料的表面并被排除，这时利用微波会非常显著地提高干燥速度。3.1.2.在干燥器的终端加入微波

单一的干燥系统在接近干燥终了时效率最低去除几个百分点的水分往往需要很长的时间，利用微波可以显著减少干燥时间。

3.1.3.在最初预热阶段加入微波

在干燥前物料含水率较高，可以先用微波将物料加热到蒸发温度，然后用普通热风干燥，去除表面水分，干燥时间可以缩短。

3.2.微波真空组合干燥

微波虽然具有加热速度快、干燥时间短、选择性好、能源利用率高和便于控制等优点，但单纯使用微波进行食品干燥，容易产生由于过热引起的烧伤现象和食品边缘焦化、结壳和硬化等现象；上述现象多半是由于温度过高和干燥过快引起的。采用真空可以降低水的蒸发温度，使物料在较低的温度下快速蒸发，同时还可避免氧化，因而改善了干燥品质。在医药、食品和化工领域有很多热敏性物料需要低温快速干燥，因此，将微波技术与真空技术相结合就成为一项极具发展前景和实用价值的新技术。从国内外有关微波干燥的研究现状来看，微波真空组合干燥也是目前发展较快的一种组合干燥技术。

3.2.1.脉冲间歇式微波真空干燥

微波干燥虽有许多优点，但经常会发生局部过热、表面硬化、颜色不正和加热不均匀等现象；此外，能量效率不高也是一个缺点。产生这些现象的原因之一就是热质传递控制不当，解决的方法之一是采用脉冲方式输入微波能，即短时间的微波加热和较长时间的间断。试验证明：当物料干燥到临界水分以后，连续施加微波能并不能加速水分的蒸发；采用间歇干燥的方法，不仅可以节省能量、提高干燥效率，还可以改善干后物料的品质。脉冲间歇式微波真空干燥技术是Edh0lm于1933年提出的。采用这种技术的特点是使物料中的水分和温度在间歇阶段能够均衡再分配，减少水分梯度，这将有利于提高下阶段的干燥速率。

试验还表明，脉冲微波干燥时，微波接通时间越长、断开时间越短，物料温度越高。因此，通过调节脉冲比或真空度可以改变物料的温度。

3.2.2.变功率微波真空干燥

加拿大食品工程研究所ChristeneH．等进行了萝卜片的变功率微波真空干燥，微波的频率为2450MHz，微波功率4kW可调，真空度为13.3kPa，萝卜片的终水分为10％，微波谐振腔为圆筒形，直径350mm，长度500mm，采用的干燥工艺为：干燥开始后的最初19min微波功率为3kW，中间4min为1kW，最后10min为0.5kW。试验过程研究了颜色、复水性、密度和胡萝卜素、维生素含量等质量指标。结果表明：如果综合考虑，微波真空干燥的性能甚至优于真空冷冻干燥。美国加利福尼亚大学研制的微波真空干燥设备谐振腔是一个长12.2m的不锈钢圆筒，中间有输送带，沿长度方向分为三个干燥区，第一干燥区的微波功率较大，真空度为1.33～3.99kPa，第二、第三干燥区的微波功率递减。说明变功率微波真空干燥是一个研究方向。

3.2.3.微波热风和真空组合干燥技术

Maskan利用微波和热风组合方式干燥猕猴桃，发现干后猕猴桃的收缩率(76％)小于单纯的微波干燥(85％)，而且颜色也有很大改善。Szab0利用热风+微波+热风的组合方式进行蘑菇的干燥试验，发现能改善干后蘑菇的品质。大连水产大学的研究表明，热风干燥扇贝具有较小的收缩率Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿，发现西红柿的复水率有所改善。由此可见，微波真空干燥与热风干燥具有一定的互补性。近些年，在高含水率和热敏性物料的干燥中，微波真空和热风的组合干燥也逐步得到了应用。4.几个值得探讨的问题

4.1.关于物料的尺寸和形状

微波干燥的物料种类繁多，成分和状态也各不相同，按形状分有液状、糊状、浆状、粒状、片状、粉状；按类型分有蔬菜、水果、谷物、药品、水产品和农副产品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人参、蘑菇。微波干燥的研究表明，物料的大小、形状、数量、水分和在微波炉谐振腔中的位置对干燥效果均有一定影响。Dr0uzas用微波进行干燥果胶试验时，用五个料盘放在炉内五个不同的位置，发现干燥速率有明显区别。因此微波干燥应根据物料的特性(介电特性热物理特性、含水率和形状、大小)选择干燥工艺和参数，其原则如下：

①微波功率应与干燥的物料量相匹配。

②待干燥的物料其大小和含水率应尽可能均匀一致。

③考虑微波的穿透深度，大块物料最好先处理成小的粒状或片状。

④粉状物料如果堆积在一起时应看成是一个整体。

⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以适当减小。

⑥对于热敏性物料可以适当加大真空度或减小微波功率。

4.2.关于真空度

从蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸点温度越低，水分越容易蒸发。但是在微波真空干燥时，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥成本加，而且会产生击穿放电现象。当微波频率为2450MHz时，真空度2～7kPa已经足够了，其相应的水分汽化温度是20℃和40℃。对于热敏性物料，要求物料的温度低，所以真空度就要高一些。法国Pere教授进行了不同真空条件下的微波真空干燥试验，试验表明，在相同的条件下真空度从1kPa增加到7kPa时，各单位采用的真空度数值有很大的差别，说明对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究探讨。

5.注意事项

采用微波真空干燥时，有一些问题需要注意：

①微波能被金属反射，干燥物料和测试传感器中不可混入金属。

②待干燥物料的大小和形状应基本接近。

③微波干燥设备不可空载运行。

④微波可以穿透玻璃和聚合物而不损失能量。

⑤微波炉内的物料应分散布置而不要堆积。

⑥干燥过程中物料最好能够运动。

参考文献：

[l]徐艳阳，张憨，等．热风和微波真空联合干燥甘蓝试验[J].无锡轻工大学学报，2003(6)．

[2]张国琛，毛志怀，等．微波真空干燥扇贝柱的物理特性研究[J]．农工学报，2004(6)．

[3]汤大卫，张天使，等微波真空干燥技术的运用与前景[J].医药工程设计，2000，(5)．

[4]崔正伟，孙大文，等．微波真空干燥技术的进展[J]．粮油加工与食品机械，2002(7)．

微波技术论文范文第2篇

论文摘要：本文阐述了国内外微波真空干燥的研究现状，重点分析了各种微波干燥，并分析了微波真空于燥技术的几个问题。

1.序言

微波是指频率为300MHz～300GHz、波长为lmm～lm的电磁波。它的干燥原理是：微波发生器将微波辐射到待干燥的物料上，当微波射人物料内部时，使物料内的水等极性分子按微波频率作同步旋转和摆动；水等极性分子高速旋转的结果，使物料内部瞬时产生摩擦热，导致物料内部和表面同时升温，使大量的水分子从物料中蒸发逸出，从而达到干燥的目的。

微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项新的组合干燥技术。它不仅具有干燥速度快、时问短、物料温度低、色香味及营养成分保留好等优点，而且参数容易控制，能干燥多种不同类型的物料。目前我国虽有一些单位正在进行研究，但其技术性能还需要完善，在机理和工艺方面也还有很多问题需要深化和研究。

2.国内外研究现状

早在上世纪80年代，美国、加拿大、英国和德国就开始研究微波真空干燥技术，主要集中在美国的威斯康辛大学、加利福尼亚大学，加拿大的BritisC0lumbia大学，德国的Karlsruhe大学，英国的QueenUniversity，希腊的国立科技大学，法国的Albi研究所等。研究的内容涉及微波真空干燥机理、传热传质微波真空干燥模拟、微波真空干燥能耗与工艺以及各种不同类型物料(香蕉，萝卜片，果胶，土豆，浆果等)的微波真空干燥操作等。

国内目前的研究单位有江南大学食品学院、东北大学、大连水产大学、中国农业大学、浙江大学、上海工程技术大学、华南理工大学、华南农业大学、天津轻工大学、上海辰灿轻工机械公司、四川大学食品学院食品科学与工程系、南京三乐微波技术有限公司等。

江南大学食品学院进行了甘蓝的微波真空和热风联合干燥试验。试验结果表明：微波真空联合干燥缩短干燥时问48％，提高了营养成分和叶绿素的保存率，改善了干燥品质。

大连水产大学张国琛进行了扇贝柱的微波-真空-联合干燥，试验研究了微波功率、真空度，微波炉启闭比、预处理盐水浓度和扇贝大小对干燥效果的影响，建立了扇贝微波真空干燥的动力学模型。

3.微波组合干燥技术

组合干燥是一种具有广阔发展前景的干燥技术，它可以发挥各种干燥工艺的长处，克服各自缺点，借长补短，达到高效率、低能耗、优品质的干燥目的。由于微波干燥是一种完全不同于其它干燥方式的干燥技术，所以它也是与其它干燥方式组合最多的一种干燥技术，同时也是当前国际上研究最多的一种干燥技术。以下是几种较常见的组合方式。

3.1微波热风组合干燥(也称微波对流干燥)

在与微波组合的干燥方法中，微波热风组合干燥是研究最多的一种。由于热风干燥时间长、质量差，故不适合干燥热敏性物料；采用热风微波组合干燥可以克服上述缺点。此外，微波干燥的成本与热风干燥相比还是很高，单纯微波干燥是不经济的。热风干燥对物料来说是从表面向内干燥，温度梯度与水分转移的方向相反，而微波干燥是从内部加热，温度梯度与水分转移的方向相同，二者结合，可以达到既缩短干燥时间又降低成本的目的。微波与热风干燥可以有三种结合方式。

3.1.1.在临界含水率处加入微波

当干燥从恒速段进入降速段(即物料含水率达到临界水分)时将微波能引入干燥器，使物料内部产生热量和蒸汽压，使水分扩散至物料的表面并被排除，这时利用微波会非常显著地提高干燥速度。

3.1.2.在干燥器的终端加入微波

单一的干燥系统在接近干燥终了时效率最低去除几个百分点的水分往往需要很长的时间，利用微波可以显著减少干燥时间。

3.1.3.在最初预热阶段加入微波

在干燥前物料含水率较高，可以先用微波将物料加热到蒸发温度，然后用普通热风干燥，去除表面水分，干燥时间可以缩短。

3.2.微波真空组合干燥

微波虽然具有加热速度快、干燥时间短、选择性好、能源利用率高和便于控制等优点，但单纯使用微波进行食品干燥，容易产生由于过热引起的烧伤现象和食品边缘焦化、结壳和硬化等现象；上述现象多半是由于温度过高和干燥过快引起的。采用真空可以降低水的蒸发温度，使物料在较低的温度下快速蒸发，同时还可避免氧化，因而改善了干燥品质。在医药、食品和化工领域有很多热敏性物料需要低温快速干燥，因此，将微波技术与真空技术相结合就成为一项极具发展前景和实用价值的新技术。从国内外有关微波干燥的研究现状来看，微波真空组合干燥也是目前发展较快的一种组合干燥技术。

3.2.1.脉冲间歇式微波真空干燥

微波干燥虽有许多优点，但经常会发生局部过热、表面硬化、颜色不正和加热不均匀等现象；此外，能量效率不高也是一个缺点。产生这些现象的原因之一就是热质传递控制不当，解决的方法之一是采用脉冲方式输入微波能，即短时间的微波加热和较长时间的间断。试验证明：当物料干燥到临界水分以后，连续施加微波能并不能加速水分的蒸发；采用间歇干燥的方法，不仅可以节省能量、提高干燥效率，还可以改善干后物料的品质。脉冲间歇式微波真空干燥技术是Edh0lm于1933年提出的。采用这种技术的特点是使物料中的水分和温度在间歇阶段能够均衡再分配，减少水分梯度，这将有利于提高下阶段的干燥速率。

试验还表明，脉冲微波干燥时，微波接通时间越长、断开时间越短，物料温度越高。因此，通过调节脉冲比或真空度可以改变物料的温度。

3.2.2.变功率微波真空干燥

加拿大食品工程研究所ChristeneH．等进行了萝卜片的变功率微波真空干燥，微波的频率为2450MHz，微波功率4kW可调，真空度为13.3kPa，萝卜片的终水分为10％，微波谐振腔为圆筒形，直径350mm，长度500mm，采用的干燥工艺为：干燥开始后的最初19min微波功率为3kW，中间4min为1kW，最后10min为0.5kW。试验过程研究了颜色、复水性、密度和胡萝卜素、维生素含量等质量指标。结果表明：如果综合考虑，微波真空干燥的性能甚至优于真空冷冻干燥。美国加利福尼亚大学研制的微波真空干燥设备谐振腔是一个长12.2m的不锈钢圆筒，中间有输送带，沿长度方向分为三个干燥区，第一干燥区的微波功率较大，真空度为1.33～3.99kPa，第二、第三干燥区的微波功率递减。说明变功率微波真空干燥是一个研究方向

3.2.3.微波热风和真空组合干燥技术

Maskan利用微波和热风组合方式干燥猕猴桃，发现干后猕猴桃的收缩率(76％)小于单纯的微波干燥(85％)，而且颜色也有很大改善。Szab0利用热风+微波+热风的组合方式进行蘑菇的干燥试验，发现能改善干后蘑菇的品质。大连水产大学的研究表明，热风干燥扇贝具有较小的收缩率Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿，发现西红柿的复水率有所改善。由此可见，微波真空干燥与热风干燥具有一定的互补性。近些年，在高含水率和热敏性物料的干燥中，微波真空和热风的组合干燥也逐步得到了应用。

4.几个值得探讨的问题

4.1.关于物料的尺寸和形状

微波干燥的物料种类繁多，成分和状态也各不相同，按形状分有液状、糊状、浆状、粒状、片状、粉状；按类型分有蔬菜、水果、谷物、药品、水产品和农副产品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人参、蘑菇。微波干燥的研究表明，物料的大小、形状、数量、水分和在微波炉谐振腔中的位置对干燥效果均有一定影响。Dr0uzas用微波进行干燥果胶试验时，用五个料盘放在炉内五个不同的位置，发现干燥速率有明显区别。因此微波干燥应根据物料的特性(介电特性热物理特性、含水率和形状、大小)选择干燥工艺和参数，其原则如下：

①微波功率应与干燥的物料量相匹配。

②待干燥的物料其大小和含水率应尽可能均匀一致。

③考虑微波的穿透深度，大块物料最好先处理成小的粒状或片状。

④粉状物料如果堆积在一起时应看成是一个整体。

⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以适当减小。

⑥对于热敏性物料可以适当加大真空度或减小微波功率。

4.2.关于真空度

从蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸点温度越低，水分越容易蒸发。但是在微波真空干燥时，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥成本加，而且会产生击穿放电现象。当微波频率为2450MHz时，真空度2～7kPa已经足够了，其相应的水分汽化温度是20℃和40℃。对于热敏性物料，要求物料的温度低，所以真空度就要高一些。法国Pere教授进行了不同真空条件下的微波真空干燥试验，试验表明，在相同的条件下真空度从1kPa增加到7kPa时，各单位采用的真空度数值有很大的差别，说明对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究探讨。

5.注意事项

采用微波真空干燥时，有一些问题需要注意：

①微波能被金属反射，干燥物料和测试传感器中不可混入金属。

②待干燥物料的大小和形状应基本接近。

③微波干燥设备不可空载运行。

④微波可以穿透玻璃和聚合物而不损失能量。

⑤微波炉内的物料应分散布置而不要堆积。

⑥干燥过程中物料最好能够运动。

参考文献：

[l]徐艳阳，张憨，等．热风和微波真空联合干燥甘蓝试验[J].无锡轻工大学学报，2003(6)．

[2]张国琛，毛志怀，等．微波真空干燥扇贝柱的物理特性研究[J]．农工学报，2004(6)．

[3]汤大卫，张天使，等微波真空干燥技术的运用与前景[J].医药工程设计，2000，(5)．

[4]崔正伟，孙大文，等．微波真空干燥技术的进展[J]．粮油加工与食品机械，2002(7)．

微波技术论文范文第3篇

关键词：微波技术

病理内窥镜标本一般包括胃镜、肠镜标本，喉镜、气管镜标本及膀胱镜标本。这类活检组织标本较小，使用常规石蜡制片技术，需要3～4天完成制片，在病人急需手术或治疗时，常因等待病理报告时间过长而耽误临床诊治工作。为此，我们将微波技术应用于内窥镜标本的制片中，只需1～2小时就完成制片，极大提高了工作效率，且制片质量近似于常规石蜡制片技术，完全符合病理诊断的要求。

1材料与方法

1.1材料选取内窥镜活检标本100例，其中胃镜标本40例，肠镜标本40例，喉镜标本20例。要求组织块小米粒大小，便于固定脱水。

1.2仪器设备三星STG88型微波炉一台。输出功率800W，分六级调节（800W、600W、450W、300W、180W、100W）。

1.3所用药液①固定液：95%乙醇，无水乙醇。②透明液：按质量比3:1配制的硬脂酸-石蜡液态混合物。③Harris苏木精染液。

1.4微波制片①将组织放入盛有5ml95%乙醇的青霉素小瓶内，用两层纱布及布绳将瓶口封好，用450W功率微波辐射30秒，至乙醇沸腾。②取出小瓶，将剩余液体倒掉，换成5ml无水乙醇，用450W功率微波辐射30秒。③倒去无水乙醇剩余液体，用硬脂酸-石蜡液态混合物透明，用450W功率微波辐射4～5分钟。④用熔点为56～58℃的液态纯石蜡浸蜡，450W微波辐射5分钟。⑤组织包埋、切片：包埋时尽量用最小的模具，把所有组织包在一个平面上，切片时待多个组织充分暴露时再切，争取选择多个切面，切片厚4～5μm。⑥用微波烤片：450W微波辐射3分钟。

1.5微波HE染色①切片常规方法脱蜡、脱苯、水洗，经微波烤片后，脱蜡时间减少至5分钟，脱苯时间也相应减少，水洗时间正常。②吸Harris苏木精染液3～4滴滴于切片上，完全覆盖组织，用600W微波辐射30秒，水洗。③1%盐酸酒精分化1～3秒，碳酸锂饱和溶液蓝化至切片泛蓝后水洗1分钟。④伊红染色，梯度酒精脱色，中性树胶封片，镜下观察。

2讨论

微波，通常称为“超高频电磁波”，是一种具有能量的电磁波，它具有波长短、频率高的特点，可使物体内部的极性分子以每秒24亿次的速度运动，而在该运动中产生的瞬间热，却能使组织的抗原性保持不变。将微波辐射技术应用于病理内窥镜标本的快速制片中，其基本原理是组织与固定液、切片与染色液，在高频电磁场中，各种分子剧烈振动、相互摩擦、碰撞，极大地加速了固定、脱水和染色的速度，而组织结构及细胞形态保持完整。其用于透明的硬脂酸-石蜡混合液是一种比较温和的透明剂，能有效缓解因快速加温而造成的标本变硬皱缩的副作用。

在制片过程中使用微波，试剂与组织块中的液体交换加快，而染色液更快的进入了组织细胞间隙内，从而缩短了制片时间。光镜下观察，组织层次结构清楚，细胞形态完整，组织细胞染色艳丽醒目，红蓝适度，透明洁净，胞浆胞核对比清晰，完全符合阅片的需要。

微波技术论文范文第4篇

1微波通信技术概述

微波通信技术是利用微波进行信息传递的一项高科技，主要是利用1m～0.1mm的波长、频率为0.3～3000GHz的无线波进行信息传递。微波通信的工作系统主要是由发信机、收信机、用户设备和反馈线等若干个机械设备组成。微波通信中微波具有频率高、波长短的特点，因此，在应用过程中要通过抛物面天线来进行信息传递。另外，微波通信不受地形、距离和建筑物的阻碍和影响，可以准确传输信息。

2微波通信技术在广播电视中的应用

第一，在广播电视信号传输过程中，应用微波通信技术可以加快信号的传输速率，扩大信号传播的覆盖范围，降低设备维护的难度，进而减少信号传输工作的成本消耗。正因如此，在广播电视中应用微波通信技术可以轻易实现多通路的传输，同时满足多个用户的不同需求。第二，利用微波通信技术进行信号传输时需要先将信号传播到控制中心，再由控制中心向各个卫星进行发送。这种借助地面微波和卫星进行传播的方式对信号形式没有限制，所以微波通信技术可以实现对音频及视频等信号的采集、转换与传播。第三，由于微波通信技术是借助卫星与地面微波的形式进行传播，且传播速度快、覆盖面积广，所以广播电视行业可以利用微波通信技术进行大型现场直播。除此之外，微波通信技术还能为有线数据通信提供技术服务，或者作为电台网站的多路视频指标信号采集系统，为观众接收节目提供方便。第四，微波通信系统可以应用在干线光钎传输中，在干线光钎传输中做到备份和补充，当发生自然灾害或环境恶劣等情况时，微波通信系统利用点对点的SDH微波以及PDH微波等各种微波对传输过程中遭到破坏的部分及时修复，保证信息的正常传输。

3广播电视微波通信技术的优点

3.1图像传输画质良好

再生中继技术是微波通信技术的核心，该技术能够减少广播电视的微波信号在传输过程中受到的外界各种因素的干扰，降低干扰强度，从而保证图像画质良好。

3.2传输信息的安全性有保障

由于自然环境的影响或者人为因素的破坏，广播电视信号在传输过程中可能受到干扰或损害，从而无法正常传输。尤其是当前社会形势下，很多不法分子贪图利益或恶作剧心理作祟，蓄意破坏传输信号，导致广播电视节目无法正常播出。而微波通信技术可以有效避免此类问题发生，微波通信技术将图像、声音等信号转化为微波进行传输，因微波难以破解，使信号的稳定性与安全性有了保障，进而提升了广播电视节目的质量。

4广播电视微波通信技术应用注意事项

4.1信号源配备

为保证信号传输的安全性，在利用微波通信技术进行广播电视信号传输时，广播电视台的微波站内一定要配备两种或多种不同路由的信号源，每一个信号源都要根据需要配置相应的仪器设备。并且，为了使广播电视的设备管理端口与所有的信号处理设备相吻合，一定要严格控制应急人工跳线端口。除此之外，需要在微波首站内设置完善的监测系统，时刻监测信号码流的设置，从而保证微波信号传输系统涉及到的各项设备运行情况都在微波首站的监控范围之内，保证微波信号传输的稳定性。

4.2外接电源配备

为从根本上促使使用的方便性与快捷性，微波站需要接入两种不同的外接电源，并且在整个接收过程中，严格降低配电行业的基本标准与要求。微波播出符合供电主要采用独立低压的回路方式，为保障微波电路首站能够按照相应的配置进行电源自备，需要不间断运行，并且微波站的直流电源需要设置得比较冗余，还要保证蓄电池组的后备时间超过8h。

总而言之，微波通信技术在广播电视信号传输中具有传统信号传输技术无法比拟的优势，为保证微波通信技术能够在广播电视行业得到更加广泛的应用，并真正提高信号传输的质量和效率，相关工作人员必须严格遵守微波通信技术应用注意事项，正确配备并连接电源和信号源，避免发生传输故障。

作者:赵志强 单位:新疆广电局节传中心694台

参考文献：

[1]胡炎华.广播电视微波通信技术的应用研究[J].数字通信世界,2015(8).

微波技术论文范文第5篇

微波传播理论是微波电路设计的理论基础。当微波在空中传播的时候，会受到地面和空气的影响，发生损耗和衰落，如果周围存在较为复杂的电磁环境，也会受到电磁干扰。因此，在微波电路设计的过程中，应当考虑到大气折射、地面反射、电磁干扰等情况，充分掌握和利用电磁兼容分析技术、微波视距传播预测技术、路径剖面分析技术。在我国相关的规定和标准中，这些技术和理论都有具体的规定。在微波中继通信电路的设计过程中，就是要对以上的理论基础和技术进行应用，结合当前的通信设备，建立其符合用户需求的经济、高效的通信电路。

2系统的建模与实现

2.1面向对象分析

面向对象分析的过程，实际上就是系统的建模过程，同时用类图来表示系统模型。在这一过程中，首先要对系统责任和问题域进行考察，将问题域当中的事物进行抽象分析，使其成为系统模型中的对面向对象技术在微波通信电路设计中的应用研究宋省伟刘琦姜雨丰王柯大连理工大学辽宁大连116024象，同时进行分类，从而得出类图的对象层。其次对事物的静态特征和动态行为进行考察，对其进行封装，使其成为对象类的属性和服务，从而得出类图的特征层。然后，分析并寻找出对象类之间的动态关系、静态关系、组成关系、分类关系等，并将这些关系分别利用消息连接、实例连接、整体部分结构、一般特殊结构等进行表示，从而得出类图的关系层。

2.2面向对象设计

在进行该系统的研究和开发过程中，所采用的软件工程思想不强调严格的阶段划分。其中，面向对象分析和面向对象设计之间是无缝衔接的。面向对象设计主要是结合系统具体实现中的图形用户接口GUI、所应用的编程语言、运行速度要求、资料存储、人机接口等因素，从而对面向对象分析进行细化、调整和修改，根据具体的要求和需要，对一些与实现有关的部分进行补充。2.3面向对象编程在完成了系统的面向对象分析和面向对象设计之后，就需要利用面向对象编程，将面向对象设计中的各个成分利用面向对象编程语言进行书写和体现。面向对象编程不同于传统编程的特点是，更加强调对模块的充分利用。在VC++6.0继承的基本函数类库MFC当中，基本类的数量十分庞大，这就为扩展、继承、重用类模块提供了便利。而要想事项从面向对象设计到面向对象编程的映像，首先要利用C++语言来实现对象类中的一般特殊结构。其次应当在整体对象类当中，对部分对象类进行嵌套定义，将部分对象类当作数据类型，对该部分对象在整体对象类中的属性进行声明。然后，要利用对象指针来进行实例连接。最后，由于该系统采取的是顺序执行，同时在一台计算机当中，分布着全部的对象，因此，只要采用简单的函数调用，就能够连接对象间的消息。

3面向对象技术在微波通信电路设计中的应用

通过上述工作方法和技术步骤，就产生了微波中继通信电路的设计软件，具有界面简洁、操作简便等优点。在软件的左边，会给出中继段的一些基本参数，例如天线高度、通信方位角、经纬度、收发台站的站名、等效地球半径系数k、收发频率、中继段表示等。软件右侧是绘图区，如果选择不同的等效地球半径系数k，右边的绘图区中就会分别绘制出当k等于∞、4/3、ke等不同值的时候，其具体的路径剖面图。在右侧绘图区的上方，会给出路径剖面分析的一些主要参数，例如第一菲涅尔区半径、路径余隙、障碍点、收发台站的站距和海拔等。对于收发天线的初始高度值，可以通过键盘进行输入，也可以利用鼠标拖动剖面两侧的垂直滑块来进行调节。当通过计算和研究得出天线的最佳高度之后，在剖面分析图中，和天线高度相关的部分将会重新被绘制。通过与剖面分析图中各项参数值的对比，能够证明路径剖面图中的绘制和分析，以及计算的天线最佳高度等信息均是正确有效的。对于电路中断率，要确保其处在不大于4.062e-6所需要的衰落储备为45.7dB。而设备只能提供36.2dB的电平余量，小于所需的衰落储备，因此无法满足具体的需求。而在中继段当中，实际中断率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中断率标准大，因此无法达到规定的标准，应对其采取分机接收等措施，以抵抗过大的衰落。而对于电磁兼容，站台总共受到-204.8dB电平的干扰，要比-89dB的干扰容限大。同时，在在站台周围，还有很多会受到该站台干扰的其他站台。由此可以看出，该站台对周围站台之间的电磁不能兼容，需要对发射频率进行调整。通过上述中断率估算和电磁兼容分析所得出的结果，和采用传统方法进行计算所得出的结果相比，在误差允许的范围内，是一致的。除此之外，还利用以上的方法对其它多个的中继段的功能进行了测试。经过多次测试的验证，证明了该软件的准确性、效率性、稳定性等都十分理想。可以在微波通信电路中取得良好的应用。

4结论

本文通过对面向对象技术的应用，对微波中继通信电路设计的传统运作方式进行了改变。同时结合计算机处理数据的特点，改进了中断率算法和干扰分析，其工程实用价值和创新意义较高。面向对象的软件工程方法属于增量式软件工程方法中的一种，在进行分析、设计和编程的过程中，对面向对象技术进行了充分的应用，对于面向对象技术在微波通信电路设计的应用提供了更大的推动作用。

微波技术论文范文第6篇

北京邮电大学信息光子学与光通信研究院徐坤教授在平凡的教育岗位上默默耕耘，爱岗敬业，为人师表，教书育人，深受学生爱戴。

在教学方面，徐坤承担了多门本科生和研究生课程的教学工作，并荣获了2007年北京高校第五届青年教师教学基本功比赛二等奖；在教学改革方面，相关成果参与获得北京市教学成果一等奖。他积极采用现代化的多媒体教学手段，将专业知识传授与德育、人生观教育紧密结合，教学生动活泼；他积极探索双语教学并在教学活动中渗透人文、社科知识介绍，教学工作广受好评。

在科研方面，徐坤承担或参与了国家“863计划”、自然科学基金、国际合作、总装预研等10项部级研究课题，其中主持6项部级课题，包括1项国家“863计划”重大（主题）项目课题。在微波光子技术及其光纤无线融合接入应用方向取得国内领先、国际先进的研究成果。依托上述课题和成果，他在本领域高水平的国际学术期刊和国际会议上115篇，其中SCI检索论文54篇，本领域国际最高水平国际会议论文28篇，国际会议特邀报告7篇；出版国内第一部有关光载无线技术的专著，相关成果入选“2008年中国光学重要成果”；与相关企业合作，研制出国内首套光载无线交换机及其应用系统，目前，该产品已通过包括电信入网许可在内的相关认证，在电信、电网、地铁、大学和国防部门等多家单位得到推广应用。

徐坤近几年还先后指导了3名校优秀本科毕业论文获得者、5名校优秀硕士论文获得者和1名教育部全国百篇优秀博士论文提名获得者。5名校优秀硕士论文获得者中有4名在国外知名大学攻读博士学位，其中，2007年校优秀硕士论文获得者武晓霞还荣获2009 IEEE光子学年度最佳学生奖，2009年度中国政府海外杰出留学生奖。

在社会工作方面，徐坤担任信息光子学与光通信研究院系统与网络中心支部书记，积极组织支部成员全力参与信息光子学与光通信国家重点实验室的申请工作，为信息光子学与光通信国家重点实验室的成功申请作出了突出贡献。作为2009年亚太微波光子学年会（APMP2009）的组织委员会主席，他成功组织了2009年亚太微波光子学年会，极大地提升了北京邮电大学在该研究领域的影响力。此外，他还担任了IEEE光纤无线融合技术分委员会（FiWi-TC）委员、亚太微波光子学会技术委员会委员以及4次国际会议的分会主席。

徐坤多次被评为北京邮电大学优秀共产党员、“师德标兵”和“育人标兵”等，他以自身的行为豪迈地书写着“崇尚奉献 追求卓越”的北邮精神。

微波技术论文范文第7篇

《微波学报》（CN：32-1493/TN）是一本有较高学术价值的大型双月刊，自创刊以来，选题新奇而不失报道广度，服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《微波学报》主要刊登：微波场论及数值计算、微波网络、微波元器件及电路、毫米波及亚毫米波技术、光波导与集成光学、光与微波的相互作用、微波天线与散射、微波通信、微波超导技术与器件、微波集成电路与工艺、微波CAD、微波在军事领域、交通、能源、工农业生产等方面的应用、微波生物医学、微波化学、微波测量、微波电磁兼容、微波结构与工艺及有关交叉学科的学术论文和科研成果介绍。

微波技术论文范文第8篇

慢性炎症在临床中常见，最常见的治疗护理方法是单一使用抗生素，但存在效果不显著、病程长、病人痛苦，长期、大量使用抗生素对人体的危害很大。医疗界一直在寻找一种对人体危害小的治疗护理方法。并由此做出大量的研究工作。我院于2年前引进一台体外微波治疗仪。2011年10月至2013年10月对896例经微波治疗护理后的慢性炎症病人的效果观察，及与单一使用抗生素的效果评价。在护理病程、病人的痛苦程度、对病人的危害程度、抗生素的使用量、病人的满意程度等方面取得满意的效果。

微波的消炎作用机理中，对机体免疫功能紊乱的作用具有决定性的意义。这是借助作用于垂体---肾上腺皮质系统，引起血中促肾上腺皮质激素的糖皮质激素水平升高，产生明显的免疫低下和消炎作用。微波消炎作用的基础是对炎症过程的抑制，以及对适应系统的激活、对修复过程的刺激。炎症的发展与致炎介质的作用有关，在致炎介质的作用下，微血管损伤，渗透性升高。在急性炎症阶段，炎症病灶致炎介质含量增加，微血管功能紊乱，管壁通透性升高。在低功率微波辐射作用下，炎症病灶致炎介质含量降低，微血管通透性降低，从而抑制炎症发展。微波辐射对致炎介质的作用是通过抑制合成和刺激分解实现的。在亚急性慢性炎症阶段，微波辐射的消炎作用机理与温热作用有关，微波辐射作用后组织温度升高，血管扩张，血流加快，血管及组织通透性升高，从而促进炎症渗出的吸收和加快组织的修复。

单一使用抗生素虽可以控制慢性炎症，但长期大量使用抗生素存在一定的毒副作用、过敏反应、二重感染、耐药等。

1方法

将2011年10月―2013年10月896例使用体外高频微波治疗护理加抗生素治疗的慢性炎症病人设为A组。

将2011年10月―2013年10月260例单一使用抗生素治疗护理的慢性炎症病人设为B组。

2结果 上述两种治疗护理的结果列表如下：

本项目创新点（即查新项目的查新点，与其他类似研究不同之处，应从上面填写的“科学技术要点”中提取，但不宜过多）：

微波治疗护理时，炎症组织吸收微波能量后，迅速升温。其所产生的热效应和非热效应使白细胞吞噬作用增强，局部组织血管扩张、代谢加快，加上微波所特有的穿透力强的特点，使微波理疗具有良好的杀菌、消炎、止痛、加快伤口愈合等作用。适用于妇产科、儿科、皮肤科、耳鼻喉科、呼吸科、消化科、泌尿科、口腔科、康复科、烧伤科、外科、骨科、内分泌科等慢性炎症病人的治疗护理。

1、技术内容综述

选取慢性炎症病人，根据其炎症所处的不同阶段及病变部位，决定辐射功率、时间、次数，从护理病程、痛苦程度、对人体的危害程度、抗生素的使用量、满意度等几个方面与对照组（单一使用抗生素治疗组）做比较，得出结论如下：体外微波治疗慢性炎症具有病程短、抗生素使用量低、痛苦小、对人体的危害程度轻、病人的满意度高等优点。取得较高的社会和经济效益。

2、与当前国内外同类技术综合比较，有何先进性

国内目前该技术的应用提到多局限于小样本、单病种、缺乏说服力。我们将体外微波治疗慢性炎症进行了系统的分析总结。其结果更具科学性，其结论对临床工作更具指导意义。

3、采用的新技术、新方法的科学依据和解决的关键技术问题

体外微波治疗的科学依据：1、微波的热效应作用 热效应使局部组织血管扩张，血液循环加速，组织代谢增快，白细胞吞噬作用加强，促进局部病理代谢产物吸收，产生消炎消肿作用。2、微波的非热效应作用 包括抑菌、抗癌作用、对炎症过程的抑制、以及对适应系统的激活、对修复过程的刺激。解决的关键技术问题：微波的消炎作用机理，在炎症的不同阶段有很大的差异，微波辐射功率决定它的消炎作用机理，因此对于慢性炎症病人所处于的炎症阶段及病灶部位，选择合适的辐射功率及辐射时间至关重要。

4、经济效益（单位财务部门盖章证明）

2011年10月―2013年10月我院对896例慢性炎症病人使用体外高频微波治疗护理，共取得经济效益50多万元。

5、社会效益

我院对896例慢性炎症病人进行体外微波治疗护理，明显缩短了病程，减轻病人痛苦，节省病人的医疗支出，取得了较高的社会效益。

6、对专业或学科的影响与情况

慢性炎症具有迁延不愈、病程长、易复发等特点，采用体外微波治疗护理，结合药物、手术等使慢性炎症的综合治疗效果更明显，增加了慢性炎症治疗的手段。

总结并发表部级论文一篇。

7、应用推广情况（附应用单位证明）

微波技术论文范文第9篇

随着21世纪的到来，微观领域的低维和纳米尺度得到了前所未有的发展，纳米半导体薄膜、纳米陶瓷，纳米磁性材料，纳米生物医学材料……在科学界的努力下，“纳米”再也不是“科学圣坛”上冷冰冰的“庄严宝像”，它走出实验室，以其独特的姿态锐不可当地步入社会生产生活的各个领域。纳米科技已成为当今科学研究的前沿，而搞科研本身就是要勇于挑战前沿，那么当前沿的纳米科技与化学工程相遇，湘潭大学化工学院副院长周继承教授会做出怎样的演绎呢?

开展制备纳米功能材料的研究和工业应用

在湘潭大学化工学院副院长周继承教授多年的科研生涯中，“纳米”一词赫然其中。

利用螺旋通道型旋转床(RBHC)超重力技术制备纳米催化材料，2003年，他主持了湖南省教育厅优秀青年项目”螺旋通道型旋转床超重力法与微波场作用制备纳米功能材料”研究，为期两年随后，他又以两年的时间主持完成了湖南省科技厅攻关项目“螺旋通道型旋转床超重力法制各纳米功能材料”。他不仅在纳米功能材料的制备方面进行了研究并发明创造了新技术，发表了一系列论文，以第一发明人的身份申请专利六项(已获授权3项)，还基于化学反应工程原理，开辟出了超重力场反应沉淀大规模制备纳米材料的方法，并与中石化工业化合作，对RBHC碳分法制备出纳米纤维状拟薄水铝石催化剂载体进行中试，其中，两个专利技术也在中石化长岭分公司和催化剂分公司进行工业化技术开发。纳米纤维状拟薄水铝石和活性氧化铝将研制出新一代纳米材料的石油炼制的加氢催化剂和重整催化剂，其意义重大，应用前景更是广阔。如今，他正在研究超重力场制备前驱体与微波高温煅烧技术集成制备纳米功能材料，有望研制出具有自主知识产权的制备纳米α一氧化铝和制备纳米LiFePO4材料等的集成技术。

同样的，周继承还利用RBHC超重力法开展了制备纳米功能材料的工业应用。他所主持的“螺旋通道型旋转床制备纳米碳酸钙”项目于2001年12月通过省科技厅鉴定。鉴定结果显示，该技术“属国内外首创，其整体技术处于国际先进水平“。其中，他作为第一发明人申报的专利――”纳米级超细碳酸钙的制备方法”被列入“全国重点专利招商引资项目资助计划”目录，并被确定为第三届中国科学家论坛交流专利。2003年2月，他所主持的“纳米碳酸钡和纳米碳酸锶制备技术及产品”项目也通过了省科技厅组织的鉴定，专家组认定其”制备技术总体上达到了国际先进水平”。2004年，该技术获得衡阳市科技进步一等奖。用于工业化生产后，采用该技术制备的高纯纳米级碳酸锶、高纯纳米碳酸钡正是电子元器件生产企业急需的材料，产品还销往台湾和美国等地区。

不仅如此，纳米催化也是周继承的研究方向之一，在纳米金催化剂的研制与多相催化应用以及环境友好催化技术与工艺的研究创新领域；他建立了直接光催化还原法制备高效纳米金催化剂，并对负载纳米金催化剂及其高效选择催化烷烃氧化反应进行了系统研究。发表了一系列论文。而他据此特别研究开发出的纳米金高效选择催化环己烷氧化多相工艺，更是为人所称道。

潜心科研　成果显著

周继承1964年6月出生于湖南澧县。古语常云“惟楚有才”，自幼在湘楚文化之下成长起来的周继承，亦是心怀大志。1999年，他于大连理工大学工业催化专业毕业，获博士学位，随后留学加拿大，并在2003―2004年期间赴Universitvof Waterloo化工系进行访问研究。中西方的学习经历，大大拓宽了他的学术视野。

多年来，他主要从事化学工程与技术领域的研究，特别在螺旋通道型旋转床超重力场强化化工过程与制备纳米材料方面和环境友好催化研究与应用方面做了卓有成效的研究。通过对螺旋通道型旋转床超重力技术的研究开发与创新，他创造发明了螺旋通道型旋转床超重力反应器，被《中国高新技术产业导报》和《科技日报》及《中国经济导报》列为“重点专利技术”进行重点推荐和宣传；而通过对新型催化材料与环境友好催化技术及工艺的研究及创新，他又创建了无机钛硅原料制备钛硅分子筛的新体系和新方法，特别对TS一1催化环己酮氨氧化环境友好工艺和环氧氯丙烷新工艺进行了系统研究，发表了一系列论文。不仅如此，他正在对微波催化与微波催化反应过程进行了深入地研究，一方面创建新型的微波催化反应过程进行深入系统的研究，一方面提出了微波催化剂概念并研制微波催化剂，大力开展微波催化反应过程以及新型微波催化反应技术与微波催化工艺的研究及创新，并试图建立微波催化反应过程基础与新型的微波催化反应技术。

主持重大项目攻关　注重成果转化

在他身上，湘潭大学化工学院副院长、湖南省高等学校青年骨干教师、湖南省化学工程重点学科方向带头人，湖南省新世纪121人才工程二层次人才、湖南省高校科技创新团队带头人……一步一个脚印，闪亮却不突兀。没有一份收获可以不源自耕耘，周继承自然也不例外。

从事科研工作以来，他多次主持或参与国家自然科学基金项目，国家留学基金项目等重要项目的攻关工作。其中，既有国家自科基金项目“光催化与纳米金分子筛复合选择氧化环己烷催化剂研制及其协同效应”、“超声波/零价铁协同降解氯代有机物的选择性及机理”、国家自科基金重点项目“环境友好生产己内酰胺中的关键技术创新及其基础研究“、国家留学基金管理委员会资助项目“纳米TiO2光催化剂制备及光催化研究”等部级攻关项目，也囊括了诸如湖南省教育厅重点项目”光催化与纳米金分子筛复合催化剂制备及其选择催化烷烃氧化”、优秀青年项目”螺旋通道型旋转床超重力法与微波场作用制备纳米功能材料”，湖南省科技厅攻关项目”螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料”等省级项目研究。水到渠方成，在兢兢业业的努力下，周继承主持的”纳米碳酸钡和纳米碳酸锶制备技术及产品”项目获得衡阳市科技进步一等奖，部分成果属国际先进水平，而其研发的旋转床超重力多相反应器，纳米碳酸锶，纳米碳酸钡的制备、纳米超细碳酸钙的制备方法，超细氢氧化铝的制备方法、超细纤维状活性氧化铝的制备方法等也已申请国家发明专利，公开发表学术论文70多篇，被SCI、El等收录11篇，另会议论文30余篇。

但是“小有成就”的他并没有把目光局限于此，紧跟科技成果产业化的大潮，周继承先后投入到中石化与石家庄化纤公司合作进行的”环己烷氧化高效分子筛催化剂及其催化新工艺”和”苯甲酸加氢精制工艺简化中试研究“、与催化剂长岭分公司合作的"RBHC超重力碳分法制备纳米拟薄水铝石工业中试”项目中去。他主持的“环己烷氧化高效分子筛催化剂及其催化新工艺”也于2005年顺利通过中石化组织专家委员会的鉴定评议，达国际先进水平，圆满完成了合同任务。基于此提出的液一固催化与膜分离耦合工艺思路完成的“苯甲酸加氢精制工艺简化”工业侧线实验，今年正在石化纤工业实施。而与此同时，湖南百利科技发展有限公司的”环氧氯丙烷生产工艺开发”项目也正朝工业化方向推进。

悉心育人　桃李天下

微波技术论文范文第10篇

关键词:化学需氧量;环境监测;综述

化学需氧量(COD)是评价水体污染的重要指标之一。COD测定的主要方法有高锰酸盐指数法(GB11892-89)和重铬酸钾氧化法(GTB11914-89)。高锰酸盐指数法适用于饮用水、水源水和地面水的测定。重铬酸钾氧化法(CODCr)适用于工业废水、生活污水的测定,但此法要消耗昂贵的硫酸银和毒性大的硫酸汞,造成严重的二次污染,且加热消解时间长、耗能大,缺点十分明显,已不适应我国环境保护发展的需求。为此,人们从不同方面进行了改进。

1标准法的改进

1.1消解方法的改进

为缩短传统的回流消解时间,早期进行的工作包括密封消解法、快速开管消解法、替代催化剂的选择等;近期的工作主要包括采用微波消解法、声化学消解法、光催化氧化法等新技术。

1.1.1替代催化剂的研究重铬酸钾法所用的催化剂Ag2SO4价格昂贵,分析成本高。因此,毕业论文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析费用有一定的实用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流时间仍较长。Ce(SO4)2与过渡金属混合显示出很好的协同催化效应,如以MnSO4-Ce(SO4)2复合催化剂代替Ag2SO4[1],测定废水COD,不但可降低测定费用,还可降低溶液酸度和缩短分析时间,与重铬酸钾法无显著差异。

1.1.2微波消解法如微波消解无汞盐光度法测定COD;微波消解光度法快速测定COD;无需使用HgSO4和Ag2SO4测定COD的微波消解法;氧化铒作催化剂微波消解测定生活污水COD等。Ramon[2]等采用聚焦微波加热常压下快速消解测定COD。

与标准回流法相比,微波消解时间从2h缩短到约10min,且消解时无需回流冷却用水,耗电少,试剂用量大大降低,一次可完成12个样品的消解,减轻了银盐、汞盐、铬盐造成的二次污染[3]。专著[4]对此作了较全面的总结。

1.1.3声化学消解法尽管微波消解时间短,但消解完后要等消解罐冷却至室温仍需一定时间。而超声波消解方便,设备简单,且不受污染物种类及浓度的限制,近年来已有一些应用研究[5]。钟爱国[6]使用自制的声化学反应器对不同水样进行了声化学消解试验,提高了分析效率,减少了化学试剂用量,COD测定范围150mg·L-1～2000mg·L-1,标准偏差≤615%,加标回收率96%～120%。超声波消解时,超声波辐射频率和声强是两个重要的影响因素。试验表明,超声波辐射标准水样30min时,低频(20kHz)、适当高的声强(80W·cm-2)有利于水样的完全消化。

1.1.4光催化氧化法紫外光氧化快速、高效,在常温常压下进行,不产生二次污染,因此对水和废水分析的优势特别突出。近几年来,半导体纳米材料作为催化剂消除水中有机污染物的方法已引起了人们的广泛关注。当用能量等于或大于半导体禁带宽度(312eV)的光照射半导体时,可使半导体表面吸附的羟基或水氧化生成强氧化能力的羟基自由基(·OH),从而使水中的有机污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出纳米ZnO和KMnO4协同氧化体系,并据此建立了测定COD的方法,所得结果的可靠性和重现性与标准法相当。他们还使用K2Cr2O7氧化剂、纳米TiO2光催化剂测定COD[8]。通过光催化还原K2Cr2O7生成的Cr3+浓度变化,可以获得样品的COD值。但反应仍需恒温搅拌,反应液需离心过滤。操作烦琐,且不能在线快速分析。

1.2测定方法的改进

1.2.1分光光度法分光光度法测定COD是在强酸性溶液中过量重铬酸钾氧化水中还原性物质,Cr6+还原为Cr3+,英语论文利用分光光度计测定Cr6+或Cr3+来实现COD值测定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化剂,加热反应后测定吸光度,计算出COD值。Konno使用自制的比色计与PC机相联测定COD,所得结果与标准法基本一致。光度法测得COD值快速、准确、成本低等。目前,国内外不少COD快速测定仪均是基于光度法原理。如美国HACH公司制造的COD测定仪是美国国家环保局认可的COD测量方法。

1.2.2电化学分析法

(1)库仑法库仑法是我国测定COD的推荐方法,该法利用电解产业的亚铁离子作库仑滴定剂进行库仑滴定,根据消耗的电量求得剩余K2Cr2O7量,从而计算出COD。广州怡文科技有限公司和中国环境监测总站研制的EST22001COD在线自动监测仪,采用库仑滴定原理,测量范围5mg/L～1000mg/L;测量时间30min～60min,测量误差≤±5%FS;重复误差≤±3%FS,与手动分析具有很好的相关性。

(2)电解法此法既不外加氧化剂,也不加热消解水样,而是利用电化学原理直接测量水中有机物的含量,是COD测定方法的突破。方法原理基于特殊电极电解产生的羟基自由基(·OH)具有很强的氧化能力,可同步迅速氧化水中有机物,较难氧化的物质(如烟酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羟基自由基被消耗的同时,工作电极上电流将产生变化。当工作电极电位恒定时,电流的变化与水中有机物的含量成正比关系,通过计算电流变化便可测量出COD值。作者在这方面作了一些探索工作,取得了初步的结果[9,10]。由于水样不需消解,极大缩短了分析流程,还克服了传统方法中“二次污染”的问题。目前,这类仪器代表产品是德国LAR公司的Elox100A型COD在线自动监测仪h[11]。仪器测量范围从1mg/L～10000mg/L,最大可到100000mg/L,测量周期2min～6min。此仪器在欧美各国已得到较广泛的应用,在我国也获得国家质量监督检疫总局计量器具型式批准证书。

(3)其他电化学分析法Dugin[12]提出以Ce(SO4)2为氧化剂,利用pH电极和氧化还原电极直接测定电势从而测定COD值的方法。Belius2tiu[13]以两种不同的玻璃电极组成电池,通过直接测定电池电动势,对水样中COD值进行测定。赵亚乾[14]以一定比例的反应溶液回流10min后,冷却稀释,用示波器指示终点进行示波电位滴定测定COD。

Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋转环形圆盘电极多脉冲电流分析法,通过电化学方法产生强氧化剂,硕士论文有机污染物在圆盘电极表面直接氧化或与产生的氧化物质反应而间接被转化。伏安计时电流法和多脉冲计时电流法测COD,可在几秒中获得结果,而且可以在线监测。形成的强氧化媒介可使工作电极表面保持清洁。但方法检测限较高,不适合地表水或轻度污染水的测定。但德忠等[16]提出混合酸消解和单扫描极谱法快速测COD的方法。该法基于用单扫描极谱法测定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解体系中过量的Cr6+,从而间接测定COD。混合酸消解回流时间只需15min。Venkata等[17]使用示差脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)进行电化学配位滴定确定有机金属络合物的络合能力,从而测定COD。

.2.3化学发光法根据重铬酸钾消解废水后其最终还原产物Cr3+浓度与COD值成正比关系,以及在碱性条件下,Luminol-H2O2-Cr3+体系产生很强的化学发光的原理,文献[18,19]提出一种用光电二极管做检测器测定水体化学需氧量的新方法。

1.2.4紫外吸收光谱法紫外吸收光谱法是通过测量水样中有机物的紫外吸收光谱(一般用254nm波长),直接测定COD。已有工作表明,不少有机物在紫外光谱区有很强的吸收,在一定的条件下有机物的吸光度与COD有相关性,利用这种相关性可直接测定COD。这种方法不像COD、总有机碳(TOC)方法那样明确,但在特定水体中有极高的相关性,也能真实反映有机物含量。基于紫外吸收原理测定COD的仪器已有生产。这类方法均不需添加任何试剂、无二次污染、快速简单,但前提条件是水质组成必须相对稳定。此方法在日本已是标准方法,但在欧美各国尚未推广应用,在我国尚需开展相关的研究。

2自动在线分析技术

流动分析(FA)用于水样COD的测定可将样品消解和测定实现一体化,留学生论文使整个过程实现在线化、自动化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2为氧化剂,采用空气整段间隔连续流动分析法对环境水样中的COD进行测定,采样频率达90次/h,但需特制的阀,且管长达18m。陈晓青等[21]提出测定COD的流动注射停流法,系统以微机控制蠕动泵的启停,并记录分光光度计检测到的信号。由于停流技术的引入,解决了慢反应中样品的过度分散问题。

Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光谱-流动注射分析法。用微波加热消解样品,未被样品中有机物质还原的Cr6+保留在阴离子交换树脂上,Cr6+经洗脱后用火焰原子吸收光谱法测定。这种方法在检测中没有基体效应的影响。

尽管流动注射分析的优势突出,但仍免不了传统加热方式。为了提高在线消解效率,不得不加长反应管或采用停留技术,这又导致分析周期延长或低的采样频率。医学论文微波在线消解效果虽好,但去除产生的气泡使流路结构复杂化。但德忠等[23]将流动注射和紫外光氧化技术引入高锰酸盐指数的测定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法测定高锰酸盐指数的流动分析体系,并对多种标准物质(葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、草酸钠等)进行了研究,反应仅需约115min,回收率8310%～11110%,检测限为016mg/L。用此方法成功测定了COD质控标准(QCSPEX-PEM-WP)和英格兰普利茅斯Tamar河水样品。

Yoon-Chang[24]将光催化剂二氧化钛铺助紫外光消解与流动分析技术联用测定化学耗氧量,获得了好的相关性。李保新等[25]把化学发光系统和流动分析法结合测定高锰酸盐指数,有机物在室温条件下发生化学氧化反应,KMnO4还原为Mn2+并吸附在强酸性阳离子交换树脂微型柱上,同时过量的MnO-

4通过微型柱废弃。吸附在微型

柱上的Mn2+被洗脱出来使用H2O2发光体系检测。若换用职称论文重铬酸钟氧化剂,在酸性条件下,重铬酸钾还原生成的Cr(Ⅲ)催化Luminol-H2O2体系产生强的化学发光可测定COD。该方法已用于地表水样COD的测定。

基于流动技术,综合电化学技术、现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、现代光机电技术研制的COD在线监测仪,一般包括进样系统、反应系统、检测系统、控制系统四部分。进样系统由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接口等组成,完成对水样的采集、输送、试剂混合、废液排除及反应室清洗等功能;反应系统主要有加热单元或(和)反应室,完成水样的消解和的反应;检测系统包括单片机(或工控机)、时序控制和数据处理软件、键盘和显示屏等,完成在线全过程的控制、数据采集与处理、显示、储存及打印输

参考文献:

[1]杨娅,艾仕云,李嘉庆等.用MnSO4-Ce(SO4)2协同催化快速测定COD的研究[J].重庆环境科学,2003,25(11):30-31.

[2]RamonRamon,FranciscoValero,Manueldelvalle.Rapiddeterminationofchemicaloxygendemand[J].AnalyticachimicaActa,2003,491:9-109.

[3]但德忠,杨先锋,王方强,等.COD测定的新方法-微波消解法[J].理化检验-化学分册,1997,33(3):135-136.

[4]但德忠,分析测试中的现代微波制样技术[M].成都:四川大学出版社,2003年.

[5]AntonioCanals,M.delRemedioHernandez.Ultrasound-assistedmethodfordeterminationofchemicaloxygendemand[J].AnalyticalandBioanalyicalChemistry,2002,374(6):1132-1140

[6]钟爱国.声化学消解测定环境水样中的化学需氧量[J].理化检验-化学分册,2001,37(9):412-413.