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電氣學習計劃范文第1篇

關鍵詞：火力發電廠；凝汽器；化學清洗技術

凝汽器通常采用銅管，部分發電廠采用水作為冷凝劑。現代凝汽器逐漸向不銹鋼管轉變，且冷卻水倍率也逐漸增長[1]。目前發電廠多采用冷卻水加入藥劑來提升處理穩定性，但這種方法容易造成凝汽器管殘留污垢。因此，通過研究火力發電廠凝汽器化學清洗技術，提升清洗效率，具有重要的現實意義。

1 火力發電廠凝汽器化學清洗技術

1.1 在線化學清洗技術

在線化學清洗技術也被稱為不停車清洗技術，其是指利用科學的化學配方以及先進的清洗技術，在設備正常運作的情況下，清除凝汽器管道內各種污垢，例如水垢、油垢、氧化鐵、混合垢物等物質，且具有高效、安全性高的優點[2]。該技術多選取市面中常見的復合清洗劑作為原材料，同時也可使用磷酸、氨基硫酸等化學劑。該技術在生產中應用范圍較廣，主要是由于該技術對設備的正常運作無影響。但是由于凝汽器中的循環水量較多，該技術在應用過程中需要保持一定的清潔劑濃度，凝汽器結垢厚度不能過高，不然會消耗大量的清潔劑以及清洗時間，可能對循環水排污量造成嚴重影響，因此，該技術應用過程中多加入通膠球，從而提升清潔效果。

1.2 靜態化學清洗技術

靜態化學清洗技術是指使用化學藥劑浸泡凝汽器，從而有效清除凝汽器中的污垢[3]。該方法所使用的清潔劑基本與在線化學清洗技術相同，可選擇市面中常見的復合清洗劑或磷酸、氨基硫酸等化學劑，靜態化學清洗技術在實際應用前，需要進行小型試驗確定清洗時間以及清洗劑濃度等方面的參數[4]。該技術也是火力發電廠生產現場中常應用的一種方法，具有經濟效益高的優勢，能夠節省清洗系統、清洗泵等物品的購入費用，同時具有較好的除垢效果，但是該方法清潔后需要使用水及通膠球的沖洗，避免清洗過程中沉積在凝汽器表面的污垢。該方法應用過程中需要重視排氣。為了預防污垢在凝汽器表面的沉積，可以將壓縮空氣輸往凝汽器底部，并對清洗液進行攪拌，從而保證結垢與清洗劑的接觸。

1.3 動態化學清洗技術

動態化學清洗技術是指循環清洗，首先需要通過小型試驗確定清洗時間、清洗劑等方面參數，構建臨時清洗系統，藥劑選擇同在線化學清洗技術及靜態化學清洗技術，通過多回路的臨時清洗系統清除凝汽器結垢[5]。該方法主要適用于機組養護及維修期間，清潔成本高昂，但對于復雜垢及結垢量大具有較好的應用效果，由于該方法的清潔效果顯著，在實際生產中的應用率較高。動態化學清洗技術需要選擇化學毒性小、對設備腐蝕性弱且易于處理的清洗液。有文獻指出，在生物黏泥、硅酸鹽與碳酸鹽等混合污垢的清洗中，應用3%氨基硫酸+0.4%聚乙二醇清洗8小時，再使用0.3%N-505清潔劑清洗10小時，除垢率高達95%，腐蝕速度僅為0.25g/（m2?h），符合《火力發電廠凝汽器化學清洗劑成膜導則》中的相關標準。

2 銅管化學清洗技術

2.1 堿洗

該方法主要利用堿性清潔劑進行清洗，具有較好的清潔效果，清潔液配方為：0.5～2%NaOH、1.5～2%Na3PO4以及1.5～2%Na2CO3，再加入適量乳化劑即可。溫度以20～59℃為適宜溫度，流速為0.1～0.5m/s，清洗時間為4～8小時，該方法同樣適用于不銹鋼管的化學清洗中。

2.2 氨基磺酸洗

該方法應用的清潔液配方為：3～10%NH2SO3H加上0.2～0.8%緩蝕劑，再加入適量消泡劑即可。流速在0.1～0.25m/s范圍內為最佳，溫度以50～59℃為適宜溫度，持續清洗4～8小時，該方法同樣適用于不銹鋼管。

2.3 鹽酸洗

鹽酸洗應用的清潔劑配方為：1～6%氯化氫加上0.2～0.8%緩蝕劑，再加入適量消泡劑和還原劑，常溫清洗，流速為0.1～0.25m/s，清洗時間為4～8小時。

3 不銹鋼管清洗技術

不銹鋼管清洗難度主要在以下幾方面：（1）微生物影響，主要是由于不銹鋼抗生物污染力較低。（2）易出現孔蝕。當水中氯化物水平過高、pH降低、錳化合物沉積或溶解氧含量較低時，容易受到腐蝕的影響。（3）無法使用鹽酸清洗。（4）清潔劑使用條件苛刻。

3.1 選擇合適的清潔劑

之前提到的堿洗、氨基磺酸清洗方法都能應用于不銹鋼管清洗，此外，還可以采用市面中專門用于不銹鋼管的清洗劑。

3.2 控制水質

循環水可采用高效殺生劑和除垢劑，以降低循環水中的微生物含量，有效降低結垢速度。將城市水作為冷凝劑使用時，需要重視水質控制。由于不銹鋼對微生物污染的敏感度較高，若沒有做好處理措施，可能對設備運行造成較嚴重的影響。

3.3 加入緩蝕劑預防腐蝕

由于不銹鋼容易受到各種水體中的Cl-腐蝕，因此，需要使用吸附型緩蝕劑覆蓋受到應力腐蝕開裂的部位。吸附型緩蝕劑能夠通過吸附作用形成一種吸附膜，緩解水體中的Cl-對不銹鋼造成的腐蝕。

4 結束語

凝汽器管殘留污垢，再加上不銹鋼管本身傳熱系數低于銅管，對發電廠生產成本造成加大的影響，可導致機組發電力降低、熱效率減少，增加燃料成本，影響發電廠的經濟利潤，嚴重可能導致凝汽器管腐蝕泄漏，凝汽器管損耗速度提升，對機組發電量造成一定影響，容易造成發電廠較大的經濟損失；且凝汽器管泄漏容易造成水、汽污染，導致鍋爐爆管風險增加，容易出現意外事故。因此，確保凝汽器管的清潔具有重要的現實意義。

參考文獻

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電氣學習計劃范文第2篇

1.1系統總體方案

系統由5部分組成。其中驅動電路的作用是驅動推動機構和鎖緊機構工作，單片機系統的作用是對數據進行計算同時控制系統工作，信號處理電路的作用是進行信號的處理和轉換，無線數據發射模塊主要將傳感器采集到的數據進行遠距離傳輸。

1.2機械結構設計

系統的機械結構主要由以下幾部分組成：存儲倉：用于存儲傳感器；回收倉，用于回收傳感器；推動機構：用于推動傳感器由儲存倉移動到工作位置以及由工作位置移動到回收倉，其主要由電磁閥構成；引液器：將被測溶液滴加到傳感器上，引液器包括外殼、引液軟管和流量調節旋鈕，引液軟管和流量調節旋鈕位于外殼內，流量調節旋鈕安裝于引液軟管上；鎖緊機構：用于固定處于檢測位置的電化學傳感器，鎖緊機構包括由鐵芯和線圈組成的電磁鐵、銜鐵和彈簧，銜鐵的一端設有觸頭，彈簧的一端與銜鐵連接，另一端與箱體的底部連接。

1.3系統工作原理

系統工作時，推動機構將位于儲存倉底部的第一個傳感器推入檢測位置（傳感器的工位），鎖緊機構隨即將傳感器固定，這時將被檢測液體通過引液器施加到傳感器的敏感表面，檢測與信號處理單元接收來自傳感器的信號并對其處理，當信號處理單元檢測到處于檢測位置的傳感器被鈍化時，則松開鎖緊裝置，并通過推送機構自動將儲存倉內第二個未使用的傳感器推送至檢測位置并鎖緊，同時將已鈍化的電化學傳感器推至回收口而落入回收倉內。如此即可持續、不間斷進行檢測，同時系統將傳感器的檢測數據進行處理和儲存，并通過無線網絡進行遠距離傳輸。

1.4控制電路設計

控制電路主要用于控制電磁鐵和推動機構電磁閥的動作、傳感器的傳送與回收、傳感器信號的采集等。推動機構的驅動電路主要以L9352B專用驅動芯片為核心進行設計，該芯片能夠檢測電磁鐵的工作狀態，采用PWM控制方式控制電磁鐵的開斷，從而實現電磁鐵的銜鐵移動以及電磁閥的開斷。

2結束語

電氣學習計劃范文第3篇

[關鍵詞]電氣工程及其自動化 現狀 未來發展

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0227-01

一、引言

電氣自動化興起與發展，使電氣工程進入的新的發展階段，工業形勢也發生了巨大的轉變。電氣工程及其自動化的發展，對于新時期工業社會建設有著深遠的影響。結合電氣工程及其自動化的發展要點，對發展現狀當中的不足予以改進和完善，以推動電氣工程快速、平穩、可持續發展。

電子信息技術的發展起著決定性的電氣自動化和主導作用。電子信息技術的進步與電氣自動化技術許多具體的科技領域的創新是密不可分的。與此同時，電子信息技術的發展為電氣自動化技術進步提供了堅實的基礎，準確來說，電氣自動化技術和電子信息技術都是相互影響的決定。近距離接觸物理也是電氣自動化技術發展的重要條件。在物理學中，晶體管和大規模集成電路的發明和制造是電氣自動化技術產生和發展的重要條件?，F代科技的飛速發展是電氣自動化技術發展的客觀環境。自從工業革命開始以來，各類科技的產生和發展，極大地推動了生產力的發展，特別是在電子信息技術為代表的新科技革命。所以說，在20世紀以后，物理學分支的固體，極大地推動了電氣工程和技術進步。所有的一代的高新科技提供了一個良好的環境，現代科學技術在各種分析方法的進步、設計理念和金融工具的創新等，所有的電氣自動化技術發展的一個或多或少的作用。

二、電氣工程及自動化教學現狀

1、涉及領域

在任何一個國家里，經濟都處于舉足輕重的地位，而科學技術決定生產力也成為不變的定律，作為現代科技領域中核心科技之一的電氣工程及自動化工程當仁不讓的成為了國家發展的重點對象。技術的變化帶來的是生活的變化，例如電子技術的發展推動了網絡媒體的發展，使人們進人了網絡時代，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。21世紀的電氣工程及自動化工程已不再是定義上的范疇，它幾乎包含了一切有關電子、光子的行業，航天、化工、汽車、制造、用電設備及計算機控制等多方面的領域，涉及面十分的廣泛并與人們的生活息息相關、密不可分。

2、國際化

由于網絡的出現，使得“地球村”變成現實，信息交流幾乎瞬間完成，這使得電氣工程及自動化工程國際化成為了可能。目前國內許多廠子的標準并不統一，相同的部件標準不同就導致了材料的浪費，零件之間互換形成了障礙，使得成本大大提升，也阻礙了走向國際化的道路。

三、我國電氣工程及其自動化發展中的不足

電氣工程及其自動化的發展，推動了我國工業生產的進步，并取得了顯著的成果。但是我國電氣工程及其自動化的發展當中還存在著明顯的不足，有待于改進和完善。

首先，電氣工程的自動化水平較低。從現階段電氣工程的發展來看，電氣工程自動化發展的獨立性不強，多數情況下都是作為工業領域的其他行業起到輔助的作用，與其他工業生產方式結合應用。而當前電氣工程并沒有取得優秀的獨立性技術成果，在實際的工業生產和企業運營當中，自動化水平還不夠突出。電氣自動化技術得不到及時的更新，優化升級遲緩，在很大程度上制約了工業的發展。這就需要建立電氣工程及其自動化的獨立平臺，在此基礎上進行獨立性的電氣設計，有效提升電氣工程及其自動化的水平。

其次，創新性不足。創新是各行業生存與發展的根本，電氣工程及其自動化的發展也是如此。在創新理念的帶動下，電氣工程才能做到快速、平穩、可持續發展。當前我國電氣工程自動化設計往往都是在原有電氣設計的基礎上，相應的予以改進。或者是直接套用發達國家的先進經驗，在創新方面還存在明顯的不足，電氣自動化水平始終得不到顯著的提高。國外先進經驗值得我們借鑒，但是不能照搬照抄，而是要遵循其先進的理念，結合我國工業發展實情，自行進行設計，充分做到創新，進而提升電氣自動化水平。

第三，安全性不足。電氣工程及其自動化除了在工業領域有著重要作用之外，在商業領域也創造了不小的價值。但是商業數據信息的傳輸安全性得不到有效的保障，企業相互之間的交流存在障礙?？梢酝ㄟ^通用網絡系統以及數據標準對接，以實現商業數據信息的安全傳輸。電氣工程及其自動化技術的應用，加快了信息數據傳輸效率的同時，安全性也得到了有效的保障。這對于現代企業運營以及工業生產都有著十分積極的影響，對電氣工程及其自動化技術的推廣與發展有著重要的意義。

四、電氣工程及其自動化專業未來的教學發展

1、低成本

經濟全球化和市場更多地完成每一個行業的競爭也很激烈的空間，和企業想激勵競爭中占據主動必須降低生產成本，提高盈利能力。針對PC控制器高可靠性和簡單的操作和S修，越來越多的生產廠家在生產過程中不同層次的與PC控制方案，試圖縮短新產品的研發和生產周期，提高產品的質量，并逐步完善的服務體系的企業是促進企業利潤的意思。與工業PC機為主要依據的工業PC將取代現有的IPC成為主要的控制系統、工業控制計算機實現成本低，適合工業控制非常重要。

2、電氣自動化系統通用性

在盡可能大的范圍內實現電氣自動化系統結構控制系統在一般是非常重要的。管理也可以使用網絡對生產工藝流程、生產設備的管理和監督工作。小到整個企業，區域面積、網絡結構必須能夠控制、高級管理人員之間的數據層層能夠實時、準確，良好的溝通技巧。因此，在規劃的體系結構、監控的計算機，并能保證從辦公室環境，生產控制對整個系統進行數據傳輸的部件等級范圍和溝通。

五、結語

工業是社會發展進步的基石，主導著社會未來的發展方向。當前，科技對于工業發展有著十分重要的影響，電氣工程及其自動化的發展是最好的證明。作為工業領域的重要產業，電氣工程及其自動化在工業生產當中得到了廣泛的應用，推動著社會建設朝著自動化和智能化的方向發展。

參考文獻

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電氣學習計劃范文第4篇

關鍵詞 石墨烯； 適體傳感器； 電化學阻抗譜； 凝血酶

2011-07-16收稿；2011-09-24接受

本文系國家自然科學基金（No.20875047）和江蘇高校優勢學科建設工程資助項目

* E-mail: yangxiaodi@njnu.省略; yhxiao@njnu.省略

1 引 言

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蛋白質生物分子是組成和維持生命活動的重要物質，因此這類物質的分析檢測具有重大意義。生物傳感器是簡單、快速檢測生物分子的重要工具，如免疫檢測中的抗體在檢測蛋白質的生物傳感器中廣泛應用。隨著體外人工進化程序的出現，提供了能分離識別各種各樣目標分子的核酸適體。與抗體相比較，適體具有高特異性、高親和力、分子量小、與目標分子結合空間位阻小、可重復利用和穩定性良好等優點。適體不僅可以與酶、生長因子等較大的蛋白質分子結合，而且也可以與金屬離子、氨基酸等小分子物質結合，甚至可以與完整的病毒顆粒、細菌和細胞等結合[1～5]，在治療與診斷方面成為與抗體競爭的對手。在適體眾多的目標待測物中，蛋白質的研究是一個熱點。

石墨烯（RGO）是單層碳原子緊密排列的二維納米材料，其特殊的二維結構，使其除具有納米效應外，還具有完美的量子隧道效應、半整數的量子霍爾效應和從不消失的電導率[6]等一系列優異性質；其內部電子運動速率可達光速的1/300[7]，修飾于電極表面可有效促進電子轉移[8]，以上這些性質使RGO成為電化學生物傳感器的理想材料。目前RGO可用于檢測NO2[9]、多巴胺[10]、葡萄糖[11]、蛋白質[12,13]、細胞色素[14]。以光學為檢測信號的RGO適體傳感器已有報道[15,16]，但將RGO應用于電化學適體傳感器的研究鮮有報道。

本研究將RGO通過一定的方法修飾于電極表面，以高特異性分子識別物質凝血酶適體（TBA）作為探針，凝血酶為目標蛋白，利用高靈敏性的電化學阻抗譜（EIS），建立了檢測蛋白質的新方法。將氧化石墨烯（GO）固定在玻碳電極（GCE）表面，利用還原反應獲得RGO修飾電極。進一步通過π -π堆積作用，或利用碳二亞胺反應[17]結合TBA。當TBA與環境中凝血酶結合時會形成四聚體-凝血酶復合物，導致修飾電極表面交流阻抗值發生變化。本研究以氧化還原指示劑[Fe（CN）6/Fe（CN）6]3

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Symbolm@@ 在電極/電解液界面電子轉移電阻（Ret）發生變化作為檢測信號，將RGO應用于電化學適體傳感器，為蛋白疾病的診斷和臨床治療提供具有應用價值的分析方法與技術。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

CHI660B電化學工作站（上海Chenhua公司）； 2100型透射電子顯微鏡（日本電子公司）； 數顯恒溫水浴鍋（常州Guahua公司）； 傅里葉變換紅外光譜儀（美國Varian公司）。

TBA為5′-NH2-GGT TGG TGT GGT TGG-3′，由上海柏業貿易有限公司合成；GO為實驗室自行合成；人體α-凝血酶（Sigma公司）；1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（EDC）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）購自Sigma-Aldrich公司；牛血清白蛋白（BSA）和胰蛋白酶（TYP）購自上海瑞鼎化學技術有限公司；其它化學試劑均為分析純，實驗用水均為二次蒸餾水（18.25 MΩ•cm）。

2.2 實驗方法

2.2.1 GO電極的制備 GCE依次用0.3 和0.05 μm的α-A12O3拋光至呈鏡面，依次用水和無水乙醇清洗、超聲2 min，最后用水沖洗干凈，室溫下干燥。將2 μL殼聚糖（CS）和GO混合溶液（1∶4，V/V, 0.6 g/L GO）滴涂在GCE表面，室溫干燥6 h，得GO電極。

2.2.2 RGO電極的制備 GO修飾電極浸于85%的水合肼中，在恒溫60 ℃下加熱6 h，停止加熱后，繼續浸泡18 h，取出電極后依次用水、0.1 mol/L 磷酸鹽緩沖溶液（PBS）沖洗干凈，得RGO電極。

2.2.3 TBA在 RGO電極上的固定

將RGO電極于1.5 V電位下活化5 min，然后將其浸于0.5 mL 含有10 mmol/L NHS 和10 mmol/L EDC的0.10 mol/L PBS中16 h，電極室溫晾干后，用水多次沖洗，再將電極浸于1.0 mL含有1.0 μmol/L TBA、0.1 mol/L NaCl 和4 mmol/L EDTA的PBS中24 h。取出電極后用水沖洗，以除去電極表面未結合的TBA，得TBA修飾的RGO電極。

2.2.4 電化學檢測

將TBA修飾的RGO電極浸入含不同濃度凝血酶的1.0 mL 0.10 mol/L PBS中, 于室溫下作用20 min后，用PBS和水先后沖洗電極,以除去未發生反應的凝血酶，然后置于含10 mmol/L [Fe（CN）6/Fe（CN）6]3

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Symbolm@@ 和0.1 mol／L KCl 的0.10 mol/L PBS電解液中進行EIS檢測。

3 結果與討論

3.1 實驗原理

實驗原理圖參見圖1。在處理好的GCE表面自組裝一層GO膜，以CS為粘合劑，室溫晾干后，得GO電極。將它浸于水合肼中還原，獲得RGO電極。再將RGO電極功能化，使RGO的表面形成NHS酯鍵，通過NHS酯與NH2之間的酰胺反應和RGO與TBA之間的π -π堆積作用結合NH2標記的TBA，得到TBA修飾的RGO電極，最后用EIS中Ret的變化對凝血酶進行定量檢測。

圖1 石墨烯適體傳感器的構建和性能示意圖

Fig．1 Schematic diagram of construction and performance of graphene （RGO）-based aptasensor

3.2 電鏡表征

圖2為GO電極的透射電鏡（TEM）圖，電極表面有皺褶的片狀結構，能明顯觀察到雙層甚至單層的GO，說明GO被修飾在GCE上。進一步還原GO電極獲得RGO電極，對RGO電極進行掃描電鏡（SEM）測試，并與文獻[18]中的電極SEM圖對照，結果基本一致。

3.3 EIS表征

不同修飾電極的電化學阻抗譜圖如圖3所示，半圓曲線的半徑越大，修飾電極的Ret越大。由圖3可見，裸電 Fig．2 TEM of graphene oxide （GO） electrode極的Ret為2826 Ω（圖3a）；修飾GO后Nyquist圖顯示為一條直線（圖3b），這是由于GO的膜電阻很大，電子的遷移過程受到極大的抑制。

而還原后得到的RGO修飾電極，Ret 為658 Ω（圖3c），可解釋為還原反應可去除GO的含氧基團[19]，如羧基和羥基，使RGO具有良好的導電性。將TBA修飾到RGO改性電極上后，Ret顯著增長到1308 Ω（圖3d），有機分子的存在使得電極Ret大幅增加，該現象說明通過這種方法將TBA有效固定到RGO改性電極上。

3.4 紅外光譜表征

為進一步驗證TBA在RGO電極上的固定，用紅外光譜分別對TBA、RGO電極和TBA修飾的RGO電極進行表征。由圖4可見，與RGO電極（圖4b）相比，TBA修飾的RGO電極（圖4c）上出現一些特征吸收峰：3360 cm

Symbolm@@ 1處為TBA中N-H和O-H鍵的伸縮振動峰，同時在1648和1587 cm

Symbolm@@ 1處的振動為CONH的特征振動。在1289 cm

Symbolm@@ 1處為CH2的剪式彎曲振動。在1199和1128 cm

Symbolm@@ 1處的兩個峰為-P=O 特征吸收峰，兩個峰強度的增加是由于磷酸鹽溶劑中含有PO。967 cm

Symbolm@@ 1處的強振動為COC的伸縮振動。這些吸收峰和TBA固有的吸收峰（圖4a）相類似，說明TBA已經被有效固定在RGO修飾電極上。而且，TBA修飾的RGO電極的特征吸收峰較TBA的吸收峰位置向低頻方向移動，這是由于TBA與RGO之間的π -π堆積使體系的電子云密度平均化的結果。 圖3 不同電極的交流阻抗圖

Fig．3 Nyquist plot of Faradic impedance

（a） 裸電極, （b） 氧化石墨烯電極, （c） 石墨烯電極, （d） 適體修飾的石墨烯電極。（a） bare GCE, （b） GO, （c） redaced graphene ocide（RGO） and （d） throbin-binding aptamer （TBA） modified RGO electrodes）.

Fig．4 Attenuated tatal reflection （ATR）-FTIR spectra of （a） TBA，（b） RGO electrode and （c） TBA modified RGO electrode

3.5 凝血酶的定量檢測

將制備好TBA修飾的RGO電極對不同濃度的凝血酶進行了檢測，結果如圖5A所示。隨著凝血酶濃度的增加，Ret值逐漸增大，這是因為隨著凝血酶濃度增大，

電極表面就會有越多的TBA與之結合，導致[Fe（CN）6/Fe（CN）6]3

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Symbolm@@ 電子傳遞的空間位阻增大，從而Ret增大，所對應的Ret與凝血酶濃度的關系曲線如圖5B所示。電極Ret隨凝血酶濃度的增加而增大，當凝血酶濃度增大到一定值時，Ret值達到平臺。插圖為線性范圍內Ret和凝血酶濃度的關系曲線，圖5 適體傳感器在不同濃度凝血酶中的交流阻抗圖（A）及其線性關系圖（B）

Fig．5 （A） Nyquist plot of Faradic impedance for RGO-based aptasensor in the presence of （a） 0, （b） 0.5, （c） 1, （d） 5, （e） 10, （f） 50, （g） 100 and （h） 500 fmol/L. α-thrombin in 0.10 mol／L PBS containing 10 mmol/L [Fe（CN）6/Fe（CN）6]3

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Symbolm@@ and 0.1 mol／L KCl （pH 7.4）. （B） Relationship between electron-transfer resistance （Ret） and thrombin concentration. Inset: linear relationship between Ret and thrombin concentration其濃度線性范圍為0.3～10 fmol/L，回歸方程為Ret ＝3.875C＋296.1，線性相關系數R.2＝0.9932。檢出限為0.26 fmol/L。比文獻[16,17]所報道的基于石墨烯的熒光共振能量轉移適體傳感器或基于碳納米管的阻抗適體傳感器的檢出限低。

3.6 傳感器的選擇性 圖6 適體傳感器的特異性分析

Fig．6 Specificity analysis of aptasensor tested in （a） blank and in the presence of （b） 25 nmol/L BSA; （c） 25 nmol/L trypsase （TYP）; （d） 25 nmol/L BSA, 25 nmol/L TYP and 5 fmol/L thrombin and （e） 25 nmol/L BSA, 25 nmol/L TYP and 50 fmol/L thrombin

為證實所研究的電化學適體傳感器對凝血酶蛋白的特異性識別能力，選擇了可保護蛋白活性的BSA、與凝血酶同屬絲氨酸蛋白酶家族的TYP作為對照蛋白進行測定，結果如圖6所示。當傳感器與BSA,TYP作用后，

Ret基本保持不變；而與含凝血酶的混合溶液作用后，Ret顯著增大，并且Ret隨著所含凝血酶濃度的增加進一步增大。表明Ret的增長僅取決于溶液中凝血酶濃度的大小而與干擾蛋白質無關，證明此適體傳感器對凝血酶的檢測具有高度的選擇性。

綜上所述，基于先進碳材料石墨烯的阻抗型適體傳感器具有無須標記、靈敏度高、選擇性好、檢出限低等優異性能。如果選用其它合適的適體，此傳感器有望拓展至其它生物分子的檢測。

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19 Robinson J T, Perkins F K, Snow E S, Wei Z Q, Sheehan P E. Nano Lett., 2008, 8（10）: 3137～3140

Aptasensor Based on Graphene Chemically Modified Electrode

WANG Yan-Ping, XIAO Ying-Hong.*, WU Min, LU Tian-Hong, YANG Xiao-Di.*

（Jiangsu Key Laboratory of new power batteries, College of Chemistry and Materials Science,

Nanjing Normal University, Nanjing 210097， China）

Abstract By using graphene（RGO）as supporter, molecular recognition substance TBA as probe, thrombin as objective protein, electrochemical impedance spectroscopy（EIS）as determination technique, a method for the determination of proteins was developed. Because RGO can improve effective surface area of electrodes and accelerate electron transfer rate at electrode/electrolyte interface as well as TBA has the molecular recognition ability with the high specificity, this determination method possesses the high sensitivity and good specificity. In the linear range from 0.3 to 10 fmol/L for thrombin determination, the detection limit is 0.26 fmol/L. In this study, RGO was applied to the electrochemical aptasensor for the first time, demonstrating that RGO-modified electrode has the great potential for the application in the electrochemical aptasensor.

電氣學習計劃范文第5篇

關鍵詞：電氣專業 電控系統維修類一體化課程 故障樹 教學設計

電氣自動化設備安裝與維修專業根據《一體化課程教學資源包開發指導手冊》開發出本專業三個層級（中、高、技師）的一體化課程。其中，有三門電控系統維修類課程：高級課程，即簡單電子線路維修，課程中學習任務包括DS--2042型數碼電子鐘無法顯示故障維修、DSC-32型直流調速柜開環控制系統無法調速故障維修；高級課程，即繼電控制線路維修，課程中學習任務包括20/5t橋式起重機繼電控制線路維修、B2012A龍門刨床繼電控制線路維修；技師課程，即《復雜設備電氣控制系統維修》，課程中學習任務包括DSC-32卷揚設備停止運轉電氣控制系統維修（直流調速）、TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修（交流調速）、企業課題（XX型地面設備電控系統故障維修）、課程拓展（撰寫TVT-LMB-01型龍門刨床電氣控制系統維修技術手冊）。

本文以電氣專業技師層級電控系統維修類學習任務――TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修（交流調速）為例，研究以下兩個問題：為什么繪制故障樹，繪制故障樹的教學設計。

一、為什么繪制故障樹

繪制故障樹是電氣專業電控系統維修類一體化課程的專業核心技能。學生學會了繪制故障樹，就學會了電控系統維修類工作的核心技能（維修工作方法），為能夠勝任企業中電氣自動化設備的電控系統維修類工作奠定了基礎。

1.繪制故障樹是后續維修工作的前提

利用魚骨圖技術，分析TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修（交流調速）案例，得出以下各個工作環節的技能點。

（1）工作環節1：明確任務。工作目標：明確案例任務的工作內容、驗收標準。輸出結果：故障樹。技能點：繪制電氣原理框圖，繪制故障樹。

（2）工作環節2：制定維修方案。工作目標：制定案例任務的維修流程及元器件、工具、儀表清單。輸出結果：維修方案。技能點：依照故障樹制定維修流程，依照故障樹制定工具、儀表清單。

（3）工作環節3：維修。工作目標：確定故障點，排除故障，自檢試車。輸出結果：維修記錄。技能點：依照維修流程，利用診斷工具（萬用表、上位機監控軟件、變頻器OP、示波器等），采用檢查方法（電壓法、替換法、調整參數法等），確定故障點；采用維修工具（熱風槍、電工通用工具等）修復故障元件或替換故障元件。

（4）工作環節4：驗收交付。工作目標：驗收設備，完成產品的交付。輸出結果：驗收單。技能點：核算維修成本。

（5）工作環節5：總結與拓展。工作目標：總結經驗、提高效率，強化技能。輸出結果：技術論文，T101恒壓供水壓力波動電氣控制系統維修方案。技能點：撰寫技術論文，繪制故障樹。

通過上述5個工作環節技能點的分析得出，只有繪制完成故障樹，才能確定維修流程及所需的工具、儀表，制定維修方案，實施維修等。

2.繪制故障樹是電控系統維修類工作的核心內涵

利用魚骨圖技術，分析電控系統維修類課程所有學習任務，梳理每個學習任務的技能點，可提煉出電控系統維修類工作的以下內涵。

（1）工作環節1：明確任務。內涵：復雜問題簡單化。

（2）工作環節2：制定維修方案。內涵：經驗法，即查詢維修記錄，對同類故障，利用經驗直接排除；縮小故障范圍法，即繪制故障樹。

（3）工作環節3：維修。內涵：依照維修方案，利用診斷工具（驗電器、萬用表、上位機監控軟件、變頻器OP、示波器等），采用檢查方法（電阻法、電壓法、電流法、短接法、逐步排除法、替換法、調整參數法等），確定故障點。

（4）工作環節4：驗收交付。內涵：采用維修工具（電工通用工具、電烙鐵、熱風槍等）修復故障元件或替換故障元件，自檢試車。

（5）工作環節5：總結與拓展。內涵：核算維修成本、總結經驗、提高效率。

通過對上述5個工作環節內涵的分析得出，繪制故障樹能夠縮小故障維修范圍、簡化維修步驟、確定維修流程、提高維修效率，對診斷故障點、排除故障起到了指導作用，是電控系統維修類工作的核心內涵。

二、繪制故障樹的教學設計

本文以繪制TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修（交流調速）故障樹為例，介紹利用魚骨圖技術分析“明確工作任務”工作環節中，繪制故障樹所對應的知識與技能。

1.需要具備或學習的技能點、知識點

（1）技能點。包括：會分析電控系統的控制電路（梳理輸入、輸出信號）；會分析電控系統的主電路（梳理驅動器、執行器）；會繪制電控系統電氣原理框圖（梳理電控系統的單元模塊）；會確定故障范圍（依據正向運行無法調速故障現象對照電氣原理框圖，在電控系統原理圖上圈出故障所涉及的元件及接線）；會繪制故障樹。

（2）知識點。包括：P1C數字量、模擬量輸入接口DI＼AI、P1C模擬量輸出接151AI＼AQ，變頻器模擬量控制信號輸入端，創臺主拖電機電氣控制方式、橫梁電機電氣控制方式，側刀架電機電氣控制方式、垂直刀架電機控制方式、三類電機四種控制方法的特點，PLC輸入側單元模塊、PLC輸出側單元模塊，主電路執行單元模塊（創臺主拖電機模塊、橫梁升降電機模塊、側刀架電機模塊、垂直刀架電機模塊、抬刀電磁鐵模塊）。

通過針對案例的分析，在梳理完成繪制故障樹所需要具備或學習的知識和技能點后，可以得出繪制故障樹教學的重點和難點是“學會繪制故障樹的方法”。

2.繪制故障樹的六步法

繪制故障樹教學設計思路是學生通過自主學習，歸納提煉出繪制故障樹的六步法，具體教學設計如下所示：

（1）工步1

教學目標：梳理電控系統的控制電路――s7-200PLC輸入信號。

設置引導問題：在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上，圈畫出S7-200PLC輸入端子及外接元器件。

教學組織：組織學生在工作頁的原理圖上圈出s7-200PLC輸入端子及外接元器件；組織學生輪流說出一個s7-200PLC輸入端子及外接元器件，課代表在白板上記錄；師生進行頭腦風暴，探討有無遺漏，并研討AT為何種信號輸入。

（2）工步2

教學目標：梳理電控系統的控制電路――s7-200PLC輸出信號。

設置引導問題：在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上，圈畫出S7-200PLC輸出端子及外接元器件。

教學組織：組織學生在工作頁的原理圖上圈出畫出s7-200PLC輸出端子及外接元器件；組織學生輪流說出一個s7-200PLC輸入端子及外接元器件，課代表在白板上記錄；師生進行頭腦風暴，探討有無遺漏，并研討AQ為何種信號輸入及變頻器模擬量控制信號輸入端。

（3）工步3

教學目標：梳理電控系統的主電路――驅動器、執行器。

設置引導問題：在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上，圈畫出驅動器、執行器。

教學組織：組織小組學生研討，該刨床采用了幾類電機，分別采用哪些控制方式，分別驅動哪些負載；組織學生展示，研討成果，課代表在白板上記錄；師生進行頭腦風暴，探討有無遺漏，教師點評三類電機四種控制方法的特點。

（4）工步4

教學目標：梳理電控系統――單元模塊。

設置引導問題：在TVT-LMB-01型龍門刨床電氣控制系統框圖上，填空補畫完整。

教學組織：組織學生查找變頻器手冊，展示M430變頻器3、4、5、6、9接線端子的含義，教師小總結；組織學生以小組為單位在網上查找類似龍門刨床的電氣原理框圖，在工作頁上補寫完整電氣原理框圖；組織利用實物投影小組展示成果，后續小組點評；師生進行頭腦風暴，探討是否有誤導項，如有在工作頁上打“×”符號。

（5）工步5

教學目標：確定正向運行無法調速故障的范圍。

設置引導問題：在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖中，圈出故障在電控系統中所涉及的元件及接線。

教學組織：利用實物投影展示電氣控制系統框圖，組織全體學生風暴PLC輸入側單元模塊，確定創臺調速電位器模塊，研討所涉及的元件及接線；組織全體學生風暴PLC輸出側單元模塊，確定變頻器啟停、運行方向控制模塊，研討所涉及的元件及接線；提問電控系統主電路是否需要繪制故障樹；總結排故的宗旨及縮小故障范圍的方法。

（6）工步6

教學目標：繪制故障樹。

設置引導問題：繪制故障樹。

教學組織：繪制順序為從電源至執行器，該節課10分鐘內獨立完成（手繪），組織學生展示評價后定稿，教師總結。