開放式色譜虛擬儀器及實驗室的構建方法研究.pdf

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

2、構建和數(shù)學計算，以提高預測的精度及優(yōu)化分析條件為目的，缺乏集簡便的數(shù)學預測模型，可視化實驗模擬操作訓練、優(yōu)化分析條件與結果預測為一體，以人員培訓、研究性實驗設計等為目的的實驗模擬練習軟件。這正是本課題的研究意義所在。 本論文在對色譜分析過程的理論和實驗研究基礎上，利用Flash 8.0矢量動畫技術和ActionScript2.0編程技術，分別開發(fā)了開放式的離子色譜虛擬實驗室和氣相色譜虛擬實驗室軟件。 在開放式離子色譜虛擬

3、儀器和虛擬實驗室中，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系，以KOH為淋洗液，水中常見陰離子為考察對象，構建不同色譜分析條件下保留參數(shù)的預測模型。在開放式氣相色譜虛擬儀器和虛擬實驗室中，根據(jù)柱效與載氣流速及柱溫的關系，以多種物質為考察對象，構建了不同分析條件下保留參數(shù)的預測模型。 在分析了色譜工作站現(xiàn)狀的基礎上，首次提出了在虛擬實驗室中構建虛擬工作站，利用組件技術，開發(fā)與色譜虛擬實驗相配套的離子色譜Chrome

4、leon工作站和氣相色譜N2000虛擬工作站，實現(xiàn)了從控制儀器操作到動態(tài)繪制色譜流出曲線；從實時處理實驗數(shù)據(jù)到動態(tài)繪制標準曲線和輸出實驗報告，模擬了色譜實驗的全過程。虛擬實驗中得到的各種模擬結果與真實實驗結果十分相近。該虛擬實驗室采用開放式設計方案，通過調用外部文件來實現(xiàn)虛擬實驗中的參數(shù)傳遞，使用者可根據(jù)需要更改虛擬實驗的內容，使虛擬實驗在內容上得到了擴展。 所開發(fā)的虛擬實驗室可以對實驗過程進行完整展現(xiàn)，具有逼真場景，并可按真實