Совместный проект по увеличению эффективности работы предприятий
Тематические издания
Получение и продвижение информации
Тематические выставки
Новости
г. Форум "Передовые технологии России" Подписка на новости Поиск на сайте
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ДОСТУПНЫЕ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ В СИСТЕМЕ АБОНЕНТСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯРегистрация...

Аппаратно-программный комплекс для исследования растворов, воды и биологических жидкостей

Главная страница        >> Каталог технологий        >> Диагностическая и контрольно-измерительная техника

Аппаратно-программный комплекс (в дальнейшем "Комплекс") для исследования растворов, воды и биологических жидкостей позволяет по характеру колебаний показателей спектра инфракрасного излучения, многократно регистрируемых в короткие временные интервалы, на молекулярном уровне оценивать состояние и состав исследуемых жидкостей.

Высокие технические характеристики Комплекса получены за счет использования эффективных алгоритмов обработки сигнальной информации и технических решений.

С помощью этого Комплекса и уникальных методов обработки данных удалось обнаружить и измерить быстрые обратимые изменения показателей инфракрасного спектра водных растворов, связанные с переструктуризацией молекул воды.

В настоящее время на большом экспериментальном материале убедительно доказано, что параметры динамики показателей инфракрасного спектра исследуемых объектов заключают в себе принципиально новую информацию о процессах структурных перестроек и межмолекулярных взаимодействий, протекающих в водных растворах и биологических жидкостях.

Метод инфракрасной спектроскопии известен давно и используется в лабораторных исследованиях для изучения строения вещества. В данном проекте показано, каким образом метод инфракрасной спектроскопии (средняя область диапазона инфракрасного излучения) может быть применен для регистрации изменений физико-химических свойств растворов, воды и биологических жидкостей под воздействием различных внешних факторов (температура, электромагнитные поля, акустика, ультразвук и т.п.).

Аппаратная часть Комплекса представляет анализатор, работающий в диапазоне средней области инфракрасного излучения, с первичной математической обработкой сигнальной информации.

Программное обеспечение Комплекса функционирует под управлением операционной системы Windows 98/2000/NT. Программа строит графический образ, уникальный для каждого исследуемого объекта, но сведенный к минимуму сложности. Образы легко запоминаются, различаются зрительно и оцениваются количественно.

Полученные результаты анализов сохраняются в банке данных, тем самым пользователь может создавать локальные фонды проведенных исследований.

Госстандартом России Комплекс сертифицирован как тип средств измерений. Метрологические характеристики аппаратной части Комплекса соответствуют требованиям ГОСТа. По условиям эксплуатации Комплекс относится к категории 4.2 исполнения УХЛ ГОСТ 15150-69.

Комплекс имеет в своем составе спектроанализатор низкого разрешения, работающий в инфракрасном диапазоне волн. Высокие технические характеристики анализатора получены за счет использования эффективных алгоритмов обработки сигнальной информации, новых информационных технологий и технических решений.

С помощью разработанного Комплекса удалось доказать существование и количественно охарактеризовать быстрые обратимые изменения ряда показателей инфракрасного спектра различных водных растворов и биологических жидкостей. Установлено, что ряд выбранных параметров динамики позволяет с высокой точностью идентифицировать состав искусственных и природных многокомпонентных систем.

Фундаментальность проводимых исследований заключается в том, что всесторонне изучены, обнаружены и измерены с помощью данного комплекса и новых методов обработки информации быстрые обратимые изменения показателей инфракрасного спектра водных растворов, связанные с переструктуризацией молекул воды.

В настоящее время на имеющемся экспериментальном материале убедительно доказано, что параметры динамики показателей инфракрасного спектра исследуемых объектов заключают в себе уникальную, принципиально новую информацию о процессах структурных перестроек и межмолекулярных взаимодействий, протекающих в многокомпонентных водных растворах и биологических жидкостях.

Интенсивное развитие производства, в особенности химической промышленности, приводит к появлению в окружающей среде большого количества новых веществ, которые попадают в водную часть биосферы и загрязняют ее. Во многих случаях биологическая активность таких веществ проявляется в ничтожно малых количествах, и поэтому разработка принципиально новых эффективных способов очистки воды приобретает особое значение. Решение этой проблемы требует наличия универсальных высокочувствительных методов оценки качества воды и степени ее загрязненности. Следует отметить, что важно определять не только содержание отдельных компонентов, но и регистрировать суммарный эффект воздействия их на биологические объекты. Отмечено, что часто при наличии многочисленных примесей в воде суммарный биологический эффект их не является адекватным имеющейся предельно допустимой концентрации отдельных компонентов.

В настоящее время для определения состава и физико-химических свойств воды различной степени очистки в медицине, экологии, сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности и науки используются многочисленные методы качественного и количественного анализа. Результаты этих методов, во многих случаях трудно сравнимы, требуют разнообразного дорогостоящего оборудования и реактивов при высоких эксплуатационных затратах. Самое главное, что имеющейся сейчас в распоряжении комплекс физико-химических методов используемых при анализе воды, длителен во времени и не позволяет своевременно осуществлять меры по ее очистке. Поэтому в качестве универсального метода анализа присутствующих в воде смесей веществ предлагается использовать инфракрасную спектроскопию, основанную на неодинаковой степени поглощения инфракрасного излучения различными веществами, находящимися в исследуемом объекте.

В отличие от широко используемых методов инфракрасной спектроскопии, которые предполагают предварительное исключение из исследуемого объекта водной составляющей, нами исследовались естественные объекты воды. При этом количественная оценка производилась не только в узких, специфических для отдельных компонентов областях спектра, но и в широких диапазонах, соответствующих полосам слабой интенсивности. Одновременно регистрировались количественные изменения показателей спектра вода, степень корреляции которых с уровнем содержания компонентов исследуемого объекта определялась при калибровке системы. Принципиально новым является измерение данных показателей в процессе перехода исследуемого объекта из одного стационарного состояния в другое, которое создавалось путем действия специальных дестабилизирующих агентов, например, температуры. Установлено, что показатели динамики переходного состояния достаточно точно отражают состав примесей воды по изменению ее спектра.

Все выше перечисленные отличия предлагаемого проекта от традиционно существующих методов и техники инфракрасного анализа дают основание говорить о создании принципиально новой технологии исследования свойств вещества и новой аппаратуры для ее реализации, представителем которой, и является Комплекс.

Основными видами выпускаемой продукции и оказываемых услуг, на основе Комплекса как прототипа, могут быть:

  • стационарный универсальный аппаратно-программный комплекс АПК, обеспечивающий получение интегральных показателей о свойствах молекулярных связей в исследуемом веществе, являющихся достаточными для идентификации и оценки его состояния в целом по отношению к биосфере обитания;
  • стационарный универсальный АПК, обеспечивающий непрерывный контроль состояния различных веществ и регистрацию их изменений;
  • быстродействующие автономные переносные анализаторы для определения состава автомобильного и трансформаторного масел и воды по однократному анализу проб исследуемых объектов и их идентификации;
  • автономный индивидуальный переносной анализатор для определения отдельных видов заболеваний человека (первый серийный образец разрабатывается для определения наличия заболевания - СПИД) по доступной пробе (слюна);
  • и другие.



 
Главная страница        >> Каталог технологий        >> Диагностическая и контрольно-измерительная техника

Наверх