肺癌VOCs静态配气系统的研究与设计
发布时间：2017-06-05 02:13
本文关键词：肺癌VOCs静态配气系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：肺癌是目前人类发病率与致死率最高的恶性肿瘤之一。对高危人群的筛查以及肺癌的早期诊断可以提高患者的生存率。目前利用呼出气体检测方法已受到研究人员的广泛关注,有望成为继CT、MRI等大型检测仪器与穿刺活检等方式之后又一有效的肺癌诊断手段。如何得到痕量级别的肺癌标志物VOCs是呼出气体检测方法的关键之一。本文在分析系统需求的基础上,基于静态体积法配气原理,设计并加工了一套配气系统,用于直接将常温下呈液态的肺癌标志物VOCs配制成指定低浓度的VOCs气体。在文中,具体介绍了相关的配气原理、配气方案、系统硬件与软件设计过程,以及装置的检测分析等,具体研究工作如下:①方法选取:本文在分析对比目前已有的各种配气方法的优势与不足,选取了适合本文要求的静态体积法,用于将常温下呈液态的VOCs配制为痕量级别低浓度的混合气体。基于静态体积法的配气原理构建了一套合理的配气系统方案,并给出了明确的配气步骤。②模型构建:针对不同种类的肺癌标志物VOC,本文根据实际加工条件,设计一个合理的配气系统多参数模型。在理论条件的基础上得出了这一模型在实际情况下适用的计算公式,推算出不同的目标浓度与汽化室恒温温度、混匀室混匀次数、注射泵注射器规格和抽气行程等参量之间的关系。③仪器设计:本文利用模块化设计思路,将整个配气系统分作汽化室、混匀室和注射泵三部分。在总结关键部件选型、明确硬件系统框图的基础上,得到了系统的气路结构设计与硬件电路设计,并给出了配气系统的整体硬件设计与加工实物。与此同时,本文明确了系统软件的功能模块,并详述了PIC16F877的PID温度控制、气泵与电磁阀组控制以及步进电机驱动控制等模块的程序以及PC端VB语言控制软件的设计。④系统测试:本文以苯气作为肺癌标志物VOCs的样本,使用本文的静态配气系统配制了多组超低浓度的苯-氮气混合气体,并使用Agilent 7890A型气相色谱仪进行气相色谱检测。通过针对性地分析气相色谱图,并对比出峰时间、峰面积与单位浓度响应值等参量,验证了本文配气系统的有效性、准确性与稳定性,证明了本文系统设计的合理性。
【关键词】：VOCs 静态体积法 PID 微量注射泵 GC
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH77;R734.2
【目录】：
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 绪论8-16
- 1.1 引言8
- 1.2 肺癌主要检测方法8-9
- 1.3 肺癌呼出气体检测现状9-12
- 1.4 VOCs配气研究现状12-13
- 1.5 本文的研究目的意义与研究内容13-16
- 1.5.1 本文的研究目的意义13-14
- 1.5.2 本文的主要研究内容14-16
- 2 静态配气系统的系统设计16-28
- 2.1 配气方案的选择16-18
- 2.2 配气系统设计方案18
- 2.3 基于静态体积法的配气原理18-21
- 2.4 VOCs体积分数计算模型21-26
- 2.4.1 理想条件下的计算模型21-23
- 2.4.2 实际情况下的计算模型23-26
- 2.5 本章小结26-28
- 3 静态配气系统硬件设计28-52
- 3.1 气路系统设计28-34
- 3.1.1 气路系统材料的选择28-29
- 3.1.2 主要部件的选型29-31
- 3.1.3 装置外形设计31-34
- 3.2 电路系统设计34-47
- 3.2.1 关键部件选型35-47
- 3.3 系统整体的设计47-50
- 3.4 本章小结50-52
- 4 静态配气系统软件设计52-66
- 4.1 系统软件设计概述52
- 4.2 PIC单片机C语言程序设计52-62
- 4.3 PC上位机VB软件设计62-64
- 4.4 本章小结64-66
- 5 静态配气系统性能研究66-78
- 5.1 气相色谱检测原理概述66-69
- 5.1.1 气相色谱检测原理66-67
- 5.1.2 气相色谱仪相关参数67-69
- 5.2 系统气相色谱检测试验69-75
- 5.2.1 系统的有效性分析70-71
- 5.2.2 系统的准确性分析71-73
- 5.2.3 系统的稳定性分析73-75
- 5.3 配气系统的不确定度分析75-76
- 5.4 本章总结76-78
- 6 总结与展望78-80
- 6.1 全文总结78
- 6.2 展望78-80
- 致谢80-82
- 参考文献82-88
- 附录88
- A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录88
- B. 作者在攻读学位期间发表的专利目录88
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 ;n蛲甘搅鞫ㄅ淦际醯挠τ肹J];广东职业病防治;1975年08期
本文关键词：肺癌VOCs静态配气系统的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：422697
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