開放式色譜虛擬儀器及實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建方法研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)日益成熟，使虛擬儀器(VI)和虛擬實(shí)驗(yàn)室(VL)在科學(xué)研究、教育培訓(xùn)等方面得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。其中網(wǎng)絡(luò)化、場景化、智能化和高交互純軟件形式的虛擬儀器(S-VI)和仿真虛擬實(shí)驗(yàn)室(E-VL)更是以其出色的性價(jià)比正成為研究熱點(diǎn)。 色譜法是近代分析化學(xué)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的分離分析技術(shù)，并正在發(fā)展成為高效、節(jié)能的分離工程技術(shù)，在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。目前的色譜分離模型軟件，多是研究復(fù)雜的模型

2、構(gòu)建和數(shù)學(xué)計(jì)算，以提高預(yù)測的精度及優(yōu)化分析條件為目的，缺乏集簡便的數(shù)學(xué)預(yù)測模型，可視化實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作訓(xùn)練、優(yōu)化分析條件與結(jié)果預(yù)測為一體，以人員培訓(xùn)、研究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等為目的的實(shí)驗(yàn)?zāi)M練習(xí)軟件。這正是本課題的研究意義所在。 本論文在對(duì)色譜分析過程的理論和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，利用Flash 8.0矢量動(dòng)畫技術(shù)和ActionScript2.0編程技術(shù)，分別開發(fā)了開放式的離子色譜虛擬實(shí)驗(yàn)室和氣相色譜虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件。 在開放式離子色譜虛擬

3、儀器和虛擬實(shí)驗(yàn)室中，依據(jù)離子色譜基本理論，色譜保留值與淋洗液濃度及流速的關(guān)系，以KOH為淋洗液，水中常見陰離子為考察對(duì)象，構(gòu)建不同色譜分析條件下保留參數(shù)的預(yù)測模型。在開放式氣相色譜虛擬儀器和虛擬實(shí)驗(yàn)室中，根據(jù)柱效與載氣流速及柱溫的關(guān)系，以多種物質(zhì)為考察對(duì)象，構(gòu)建了不同分析條件下保留參數(shù)的預(yù)測模型。 在分析了色譜工作站現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首次提出了在虛擬實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建虛擬工作站，利用組件技術(shù)，開發(fā)與色譜虛擬實(shí)驗(yàn)相配套的離子色譜Chrome

4、leon工作站和氣相色譜N2000虛擬工作站，實(shí)現(xiàn)了從控制儀器操作到動(dòng)態(tài)繪制色譜流出曲線；從實(shí)時(shí)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到動(dòng)態(tài)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和輸出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，模擬了色譜實(shí)驗(yàn)的全過程。虛擬實(shí)驗(yàn)中得到的各種模擬結(jié)果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分相近。該虛擬實(shí)驗(yàn)室采用開放式設(shè)計(jì)方案，通過調(diào)用外部文件來實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)傳遞，使用者可根據(jù)需要更改虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，使虛擬實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容上得到了擴(kuò)展。 所開發(fā)的虛擬實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行完整展現(xiàn)，具有逼真場景，并可按真實(shí)