常规离子色谱系统-电容耦合非接触式电导检测器的构建

通过考察电极长度及电极间距、检测管管径及材质、激励信号频率、电压和波形等参数对信噪比的影响,研制了一种适用于常规型离子色谱系统的电容耦合非接触式电导检测器(C^4D)。在抑制模式下,该检测器对常见无机阴离子(F^-、Cl^-、NO_2^-、Br^-、NO_3^-和SO_4^(2-))的检出限(信噪比=3)为0.02~0.08μmol/L;峰面积的相对标准偏差<1.8%(n=6);在0.1~10μm o l/L范围内上述6种无机阴离子线性关系良好,相关系数(R^2)>0.999。自制C4D的主要性能参数与商品化接触式电导检测器相当。该检测器具有结构简单、成本低廉、无电极污染等优点,有利于拓展离子色谱的应用范围。

基于ARM9的便携式电容耦合非接触电导检测器

研制了一种应用于微流控芯片的便携式电容耦合非接触电导检测器。此检测器在ARM9嵌入式平台上开发,所有功能由ARM9微处理器控制完成。检测器的硬件部分主要包括信号激励、信号调理、信号采集处理及显示单元;软件部分主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。检测器的激励信号频率范围为0～2 MHz;电压范围为0～20 Vpp(峰峰值);检测器的外形尺寸为130 mm×102 mm×35 mm。利用此检测器测试了一种三层结构微流控芯片的检测灵敏度。该芯片由聚甲基丙烯酸甲酯电极片(包含铜检测电极)、厚度为16μm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)绝缘层和PDMS沟道片(包含微沟道)组成。溶液在蠕动泵的驱动下,从芯片的尖端进入微沟道,并在电极处得到检测。本研究对检测器的激励频率和电压进行了优化。在优化的激励频率(50 kHz)和电压(20 Vpp)下,得到的KCl检出限为9.1μmol/L。

电容耦合非接触电导检测器的研制

利用电容耦合的原理,将环形电极直接包在石英毛细管外壁,研制成一种电容耦合非接触电导检测(C^4D)。采用毛细管电泳技术评价了该检测器,对碱金属、碱土金属的浓度检测限为5×10^(-7)～5×10^(-6)mol/L,响应值在10^(-6)～10^(-3)mol/L的线性相关系数R>0.999。该检测器结构简单,彻底克服了电化学检测器电极易污染的缺点。

高效液相色谱电容耦合非接触电导检测器的研制及在药物分析中的应用

研制了一种用于高效液相色谱的电容耦合非接触电导检测器。此检测器由信号发生器、两个管状电极、接收放大器等组成。其与液相色谱的连接只需将分离柱后原有的连接管穿过检测盒的两个管状电极,简单方便,易于与其它检测器联用。对影响仪器性能的因素进行了考察。当激发频率70 k Hz、激发电压60 V、电极长度10 mm、电极间距1.5 mm时性能最优。将此检测器应用于中药鸦胆子油软胶囊的分析,在等度洗脱的条件下分离测定了鸦胆子油中的油酸和亚油酸,线性范围为5~1000μg/m L,检出限分别为2.5和1.0μg/m L,平均回收率在98.1%~101.3%之间。本方法简单、无需复杂衍生化过程、成本低、灵敏、准确,适用于荷电和极性成分的检测。

毛细管电泳-非接触式电导检测器测定小麦粉、粉丝中甲醛次硫酸氢钠残留

采用毛细管电泳-非接触式电导检测器,建立小麦粉、粉丝中非食用物质甲醛次硫酸氢钠(吊白块)残留的直接测定方法。本方法无需将甲醛次硫酸氢钠转化为甲醛,其测定结果不受食品中甲醛本底含量的干扰。本方法采用水超声提取,甲醛次硫酸氢钠在1.00~200μg/m L质量浓度范围内呈线性关系(r2=0.999 8),在小麦粉、粉丝中的定量限为10 mg/kg;加标量为20~100 mg/kg时,加标回收率为84.0%~94.7%,相对标准偏差小于5%。本方法操作简单、快速,准确可靠,为小麦粉和粉丝中甲醛次硫酸氢钠的检测提供了新的技术手段。

方波激发非接触式电导检测器信噪比的影响因素研究

研制了用于毛细管电泳的方波激发非接触式电导检测器(CCD)并详细考查了对检测器信噪比影响较大的几个重要因素,包括激发频率和运算放大器、基线分压电路和A/D转换器、数字低通滤波;以及常见缓冲体系2-(N-吗啡啉)-乙磺酸/组氨酸(MES/His)体系中电解质浓度,添加剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对金属离子的检出信号的影响。所得的结果对于该类检测器的设计和优化具有参考价值。

几种无机阳离子的毛细管电泳电容耦合非接触电导分离检测

研制出电容耦合非接触电导检测器,检测器使用两个5mm长的管状电极套在分离毛细管的外面,电极相距2mm并与函数信号发生器连接。对影响检测器检测限和线性范围的激发频率、峰峰电压(Vp p)等因素进行了考察,结果发现频率为25～35kHz、Vp p在30V时检测器有最佳的信号噪声比;以2 N 吗啡啉乙磺酸(MES) 组氨酸(His)为缓冲体系,用自制的检测器对Li+,Na+,K+,Mg2+,Ca2+和Ba2+等几种常见的无机离子进行了毛细管电泳分离检测,优化了缓冲溶液的pH值、浓度和分离电压等条件,当缓冲液中MES与His的浓度均为10mmol/L、pH值为5 0和分离电压为10kV时,体系有最好的分离效果;在最佳的分离检测条件下,6种离子的检测限依次为:16,13,5,10,10和8μmol/L,响应线性范围为10-6～10-3mol/L,相关系数大于0 999。

毛细管电泳及芯片毛细管电泳的电容耦合非接触电导检测

综述了毛细管电泳(CE)及芯片毛细管电泳(MCE)的电容耦合非接触电导检测(Capacitively Coupled Contactless Conductivity detection,C4D)的研究状况;并分别对其装置、检测的影响因素及其应用进行了评述。引用文献81篇。

毛细管电泳-电容耦合非接触电导检测方法

介绍了电容耦合非接触电导检测(C4D)的检测原理及其最新的研究进展,引用文献 50篇。C4D是近几年发展起来的一种用于毛细管电泳和微流控芯片电泳的新检测技术。C4D检测器的原理清楚,结构简单,易于微型化、集成化,不污染检测电极,因而很有应用价值。

新型毛细管电泳非接触电导检测器的设计

基于电容耦合设计了一种集激励信号发生器、检测池和检测电路于一体的新型毛细管电泳非接触电导检测器,介绍了检测器原理、检测池结构以及电路组成。用常见阴离子混合物(C l-,NO2-,NO3-,SO42-和H2PO4-)对该检测器的性能进行了测试。结果表明:基于3倍基线噪音,检出限除H2PO4-为250μg/L外,其他离子均为10μg/L。峰高的相对标准偏差均小于5%(n=10)。该检测器操作方便、结构简单,具有较高的灵敏度,其分析性能优于多参数传感器。

基于电泳滴定和电容耦合非接触电导检测测定人源血清总蛋白

血清总蛋白含量检测与人体健康监测和疾病诊断密切相关,本文基于电泳滴定(ET)技术结合电容耦合非接触电导检测(C4D)技术实时捕获ET过程中通道内物质的电导率变化,在不依赖指示剂和光学检测设备的情况下,定量检测人源血清总蛋白含量,ET-C4D检测总耗时约300 s。本文以人源血清白蛋白(HSA)标准品作为模式蛋白,与聚丙烯酰胺凝胶(PAG)母液、核黄素等混合后,在紫外灯光下照射10 min聚合形成凝胶,进行ET实验,耦合在ET管道外壁的非接触式电导检测电极捕捉通道内物质在电泳过程中的电导率信号,经检测模块和数据采集卡处理后送入计算机,由开发的分析测试软件根据电导率信号进行定量分析,结果表明:线性范围为0.25~3.00 g/L,线性拟合度(R2)在0.98以上,检出限(LOD)为0.01 g/L,相对标准偏差为1.90%,0.50 g/L的HSA标准品的测试值与实际值的相对误差低于7.20%,表明该检测系统具备较好的检测稳定性和灵敏度。最后,针对人源实际血样中的血清总蛋白含量进行检测,建立了相应的总蛋白标准曲线,然后选取4位志愿者的血清样本进行ET-C4D检测,并将ET-C4D检测结果与双缩脲法的检测结果进行了比对,两种方法检测结果的相对误差在4.43%以内,进一步证明了该检测系统的准确性与可用性,以及该检测系统在临床即时检测(POCT)领域的潜在应用价值和生化分析价值。

非接触式地表水电导率检测系统

将电容耦合非接触电导检测技术应用于地表水电导率检测,研制了非接触式地表水电导率测量传感器,建立了一种新型非接触式检测系统。利用有限元仿真的方法建立了传感器的仿真模型,对传感器结构参数的优化进行了研究,并分析了该系统的抗杂质干扰能力。系统测试结果表明,将该检测系统应用于地表水电导率检测是可行的。该系统具有传感器结构简单、电极非接触和抗杂质干扰能力强等特点,可以满足地表水电导率野外长期在线实时检测的要求。

基于电容耦合的非接触式心电技术的实验研究

目的 :研究一种非接触式心电监测方法,使电极不需要与人体直接接触就可以稳定地获取心电信号。方法 :选取导电性能良好的导电纤维为材料制作电极,利用身体和电极平板相互靠近形成的电容将心电耦合到导电纤维上,通过前置放大、降噪、滤波、后级放大等处理后得到心电信号。结果:使用该系统对志愿者进行测试,能清楚地看到R波和T波,而且整体波形与心电图一致。结论:利用电容耦合原理可以非接触地获得心电信号,且对皮肤无损伤,适用于不方便在体表粘贴电极的患者。

聚二甲基硅氧烷-玻璃微流控芯片制作及高压非接触式电导检测系统的研制

报道了基于边缘加固的PDMS-玻璃芯片制作新方法。在给定条件下,测得芯片的剪切强度为20.4N/cm2,电渗流为2.9×10-4cm2/Vs(RSD5.6%,n=5),方向指向阴极。研制了一套新型高压非接触式电导(HV-CCD)检测系统,详尽地介绍了检测器的接口和信号屏蔽技术。在优化条件下,30s内实现了对K+、Na+、Li+的分离检测,检出限(3×S/N)分别为2.0μmol/L、3.0μmol/L、5.0μmol/L。

微流控电泳芯片微电导检测器的研制

结合电导测量原理以及计算机智能控制技术,设计了一种适合微流控电泳芯片电容耦合非接触电导检测器。文中具体介绍了该检测器硬件组成以及工作原理。该检测器的原理清楚,结构简单,易于微型化、集成化,不污染检测电极,在微型全分析系统中具有十分重要的应用价值。同时,该检测器的信号调理电路不仅可应用于微电导检测,还可配上不同的传感器用于其它测量微弱电流信号的场合。

基于小波包的电泳芯片非接触电导检测仿真研究(英文)

由于毛细管电泳芯片电容耦合非接触微电导检测器具有电极不接触溶液,不存在电极的钝化和玷污,不受电泳分离电压影响等优点,被认为是生化分析领域最具发展潜力的一种技术。根据四电极电容耦合非接触电导检测器检测特点,采用小波消噪方法对信号进行滤波处理;依据芯片检测池内仅背景缓冲液与加入待测物质后所呈现的电导率不同致使信号电压会突变的特性,采用小波奇异性检测确定信号变化发生和恢复时刻,从而实现毛细管电泳芯片系统的微电导检测。仿真结果表明,利用小波分析方法能有效地消除噪声,能有效地检测到微电导的波动,并能精确地确定电导率溶液波动的发生、恢复时刻。

多通道非接触电导检测装置用于自由流电泳分离在线检测

现有自由流电泳(FFE)装置因不具备在线检测功能,其实用性仍然存在明显不足。针对这一问题,该工作发展了一种多通道电容耦合式非接触电导检测(MC-C^(4)D)装置并开发了自动测量软件。MC-C^(4)D装置采用了并行分时的非接触电导检测技术,即由多个同样的非接触电导检测模块并行排列,而单个电导检测模块又由多个非接触电导检测池组成,采用模拟开关切换这些检测池,能够分时检测流经相应检测池溶液的电导率。多个电导检测模块的检测池总数等于FFE的组分数,它们分别串行接入到FFE各流路中,这样MC-C^(4)D装置就可在线并行分时在线测量各组分溶液的电导率。为验证所设计MC-C^(4)D装置的检测性能,采用配制的氯化钾标准溶液作为检测对象对MC-C^(4)D装置进行了标定和测试。实验数据表明,MC-C^(4)D装置电导率检测范围为0.015~2.5 mS/cm,检出限(LOD)为0.002 mS/cm,日内相对标准偏差(RSD,n=3)为2.31%,测量相对误差(RE)为3.03%和通道间测量相对偏差为1.60%,这些参数表明该装置检测范围较大,LOD低,重复性好,准确性高,通道间测量相对偏差小。另外,将MC-C^(4)D装置应用于往复式自由流等电聚焦电泳(RFFIEF)在蛋白质聚焦过程中对各组分溶液电导率进行实时在线检测,结果表明,所开发的MC-C^(4)D装置不仅可实现对FFE各组分溶液电导率的实时在线检测,而且还可在RFFIEF实验中辅助掌握分离的实验进度,提高FFE装置的实用性。

一种新型非接触式电压测量装置研究

为消除配电网中非接触式电压测量面临的耦合电容导致的误差影响,本文设计了一种新型电压测量装置。装置专门设计了导电海绵材质的电压测量探头,确保与导线紧密贴合,建立稳定的耦合电容环境,为精准测量奠定了基础。通过建立串联电容模型,运用单片机程序控制电容分压电路的自动优化切换,将2次测量的电压数值带入模型进行计算,有效消除了耦合电容变量变动带来的影响。北侧电压信号经由高阻放大器、滤波器和移相器进行信号调理,最终传输至精密计量芯片,不仅增强了信号质量,还实现了数据的即时显示,提升了用户体验。样机测试验证了该装置的出色性能,测量误差低至0.5%以下,能够满足现场校验对高精度的要求;该新型非接触式电压测量装置操作便捷和实用性强,为配电网的电压和功率监测提供了强有力的技术支持。