测量大气压实验小结

测量大气压实验小结（共8篇）

篇1：测量大气压实验小结

液压与气压传动小结

液压与气压传动这门课，理论知识很重要，可是还得与实际操作相结合，才能真正的理解与掌握。

刚开始这门课的时候，不知道从何入手，元件很多，元件的工作原理在书本上都是用原理图表示，虽然很是详尽，但是于具体的元件上，还是让我摸不着头脑。这门课的实训又恰好是让我们根据原理图来接实际的液压回路，我们试着去接，根据油路原理图，一根一根油管，电线慢慢的往下接，一丝不苟。慢慢的熟悉起来了，也就知道怎么去接油路了。两周的实训我们学习的重点是液压与气动系统的连接，通过对各种系统回路的连接加深了我对液压、气动系统的了解。事实上各种系统的连接的难度并不大，只要细心心细就能搞定，出错的到是电路的连接，有点悲剧，不过相信通过后面电器连接与控制技术的实训结束之后应该这个问题也不大了。

这个实训或许是两年来最脏的一次实训。

每天进入教室接油路，工作台上，油管上，不可避免的都是油，如果是可以吃的，估计都能炒好多的菜了。两个礼拜的实训结束了，我们收获了实践，升华了理论,完善了自我，提高了技能。感谢学院，老师给予的实训机会，在接下来的技能抽考,我会更加努力的准备

王新明

篇2：测量大气压实验小结

教育活动小结

玉门街小学自接到《关于在全市中小学开展冬季大气污染防治教育活动的通知》以来，积极响应上级部门的号召，结合学校实际，开展了防治冬季大气污染的一系列宣传教育活动，现将工作总结如下。

一、成立组织机构

为了确保我校开展好此次活动，学校成立了以校长滕铭娟为组长，学校全体教师为组员的“防治大气污染”活动领导小组，科学安排，精心组织，明确分工，责任到人。

二、通过每周一国旗下讲话，开展了大气污染防治的宣传教育工作。宣传工作紧密结合兰州环境状况以及玉门街小学实际情况进行，在学校办公室、政教处、后勤处的安排部署下，每周一下午进行学校大扫除，做到干净、卫生，不留死角，从而营造良好的卫生环境。

三、通过年级组晨会讲话活动，宣传大气污染与我们的生活息息相关，健康的生活需要我们自己去创造的思想，从而让学生从小树立保护环境的意识，明白保护环境的重要性。进一步提高广大师生的节能减排意识、环保意识和文明意识。

四、通过周五的《节能环保，从我做起》、《人类健康与环境》主题班队会、办黑板报、手抄板等丰富的主题教育，同学们对环境污染与人类健康的密切联系有了深入的了解，从而提高环保意识，并且把环保工作付诸于实际行动中。

五、通过印发《预防大气污染致家长书》，让家长朋友明白大气污染的危害性，从而明白保护环境的重要性。要求家长配合学校，做到不焚烧垃圾和秸秆等污染物，和孩子一起投入到预防大气污染的活动中来，切实抓好防治大气污染工作。

环境保护是每个公民义不容辞的责任，今后我校将继续做好宣传教育活动，为我市环保工作更上台阶尽更大力。

篇3：测量大气压实验小结

一、测量大气压强实验的准备

准备如下供选器材: 弹簧测力计、 玻璃片、吸盘、刻度尺、小桶、大注射器、小注射器、沙子、橡皮筋及铁架台等。

因为学生已经知道可以根据公式P=F/S确定待测物理量, 所以可以请同学们利用所提供的器材分组讨论来设计一种方案来估测大气压的值。

二、教学策略

(一) 分组讨论、引导置疑

让学生分组实验并用多媒体投影学生的实验方案, 部分学生选用了吸盘测气压的方案, 并请学生分析其可行性, 同时根据学生自己设计的方案进行简要演示, 在演示的过程中学生发现测力计无法拉脱吸盘, 我趁机置疑:怎么办? 学生自行思考得到解决办法: (1) 换用更大量程测力计; (2) 换用更小吸盘。

(二) 拓展思路、注重能力的全面提升

为了拓展学生的思路, 可让学生模仿课本中用注射器测大气压强的实验方案, 在此过程中请学生演示。 在演示的过程中, 有不少学生发现用力拉弹簧直至超出弹簧测力计的量程也没有拉动注射器的活塞。 此时, 要引导学生分析原因, 学生通过讨论找到原因所在有可能是我们所提供的弹簧测力计量程过小也有可能是注射器容积太大所致。于是换用了容积比较小的注射器 (2ml) , 继续演示。

(三) 强化分析实验数据能力, 注意让学生养成实事求是的科研精神

因为大气压强本身教材已有数据, 因此在实验过程中要注意避免学生“为了预期的结果而实验”的现象。可以预见, 实验中测得大气压值与标准值是不一样的。 因此, 要注意让学生实事求是的分析实验数据。

在实验做完后, 收集不同小组用此种方法测得的大气压值, 引导学生对实验进行评估, 引导学生分析可能产生误差的原因?学生很容易分析得到空气未排尽会导致测量结果偏小, 然后继续引导学生分析有无其他因素影响到测量结果, 学生不难想到活塞与筒壁间的摩擦会产生实验误差。甚至还有人提出同学发现在拉动弹簧测力计的过程中读数由于抖动等原因, 数字很不易读准, 影响实验结果。

特别要注意的是, 在实验过程中要避免直接将实验的误差原因直接灌输给学生, 而是让学生经历了一定的思维过程, 提升了学生思维的品质, 培养了学生分析解决问题的能力。

(四) 引导学生参与教材的实验改进

为了取得更好的教学效果, 在分析了误差产生的原因后, 可以引导学生继续探究, 适当引导学生在基础上改进实验装置尽可能减小实验误差。

首先给出铁架台、注射器、小筒、沙子及弹簧测力计等器材。经过小组讨论有学生提出将注射器竖直放置。这样虽然活塞与筒壁的摩擦依然存在, 但由于活塞有向下的重力所以可以抵消掉一部分, 减小了由于摩擦而造成的误差。接着可继续提问如何测量大气对活塞的压力, 并且最好在静止状态下测量。 学生结合所提供的器材认为可将小桶挂在活塞下, 让小桶拉活塞。我就请爱动脑筋的同学演示具体的操作, 发现小桶要想拉动活塞必须得加沙子, 要测大气对活塞的压力只要测出活塞刚被拉动时桶和沙子的重量就行, 而在静态下进行测量减小了实验误差。 最后, 我肯定了同学们的思维成果, 并收集了同学们用这种方法收集到的数据, 与上一次实验比较数据是否更加接近大气压强的值。

在完成以上工作后, 必须请学生有效总结。学生总结了改进后的优点:第一, 减小了由于摩擦而产生的误差;第二, 在静态过程中测量更易读准数据。 当整个过程结束后, 顺势问学生刚才这个过程是否复杂难懂, 学生都觉得这个过程水到渠成并不难理解;然后继续鼓励学生以后遇到此类问题只要多开动脑筋就会取得意想不到的结果, 帮助学生找到一定的成就感。

三、结束语

在课堂实践中通过教师适当的引导, 加强学生间的合作与交流, 鼓励同学们主动开动脑筋自行解决问题而不是被动的做笔记, 提升学生思维的品质, 提高了课堂效率, 保证了活动的有效性。更主要的好处是通过创造这样一个环境可以帮助学生建立一定的成就感, 为他们以后的学习树立信心。

在实验教学中, 可以把较多的时间花在引导学生和学生自主的分析上, 并没有要求学生做很多的笔记。这样一方面降低了学生学习的难度让学生觉得这是一个水到渠成的过程, 使学生获得了一定的自信, 并且因为都是学生自己思考出来的东西所以学生自然而然产生一种成就感;另一方面学生更加领悟到物理学的严谨。

摘要：针对初中物理的测量大气压强实验存在的实际教学问题, 引导学生分析实验过程, 改进了实验装置, 提高了实验教学实践活动的有效性, 增强了学生学习物理的信心。

关键词：测量,大气压强,实验,初中物理,教学策略

参考文献

[1]刘永数, 李海英.纸上得来终觉浅——测量大气压强实验的教学实践[J].湖北教育, 2013 (5) :48.

篇4：测量大气压的三种实验方法

器材：长约1m一端开口的玻璃管，水银槽，水银，刻度尺

步骤：

(1)将开口向上的玻璃管内装满水银；

(2)用手指堵住管口，将其倒立在装有适量水银的水银槽内；

(3)用刻度尺测量出管内外水银面的高度差H。

结果分析：由于玻璃管上方是真空，H高水银柱产生的压强与大气压强平衡。因此有：

P气=P汞=ρ汞gH

2 “吸盘”测量法

器材：吸盘，玻璃板(或水平桌面)，弹簧测力计，刻度尺，尼龙绳

步骤：(1)用刻度尺测出吸盘的直径D；

(2)将吸盘按在光滑的水平桌面上，挤净里面的空气：

(3)用弹簧测力计测量刚把吸盘拉离玻璃时的大气压力F。

结果分析：

3 “注射器”测量法

器材：注射器，弹簧测力计，刻度尺，尼龙绳

步骤：(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;

(2)用绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下测力计的示数F；

(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L，根据注射器的最大刻度V，计算得到活塞的横截面积S。

结果分析：

上述三种实验法的共同之处：都是间接测量法，都用到了等效替代和二力平衡的知识。法一中水银柱产生的压强与大气压强相等，通过测水银柱产生的压强而测出大气压强。法二、法三中，要测大气压力，需要测出与其二力平衡的测力计的拉力。

不同之处：法一中水银柱上方的真空是比较容易得到，由于p=ρgh，液体压强与水银柱的高度有关，而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压等都无关，因此测量结果较准确。但是由于水银有毒，若用水柱代替，一个标准大气压强P0=1．01×105Pa又相当于水柱高：H水=10．3m，所以不宜在教室里演示给学生看，(测量水柱实验可在教学楼一到四楼楼梯进行，事先把水槽、水、橡皮水管设置好，米尺固定在楼梯上，由几个学生操作：在水槽旁、拉水管、读读数，进行实验。)托里拆利实验对认识大气压强的值很重要，是物理学史上的一个重要实验，应该让学生知道。可采用录象的方法让大家看看当年的实验过程。

法二、法三中器材易得也能安全操作，但由于排净空气、刚拉离(“吸盘”测量法中)、刚滑动(“注射器”测量法)等操作要领很难把握，导致实验误差很大，所以适用于学生的粗略测量。

(栏目编辑王柏庐)

篇5：测量大气压实验小结

1、系统总体结构

本设计中就介绍了一种基于气压传感器MPX4115和单片机控制实现气压的实时显示设备。它是利用软、硬件基础知识,通过单片机与气压传感器的结合,气压传感器的作用是气压信息转换成电流或电压输出,转换后的电流或电压输出常为模拟信号因此还必须进行A/D转换,以满足单片机接口的需要。本文详尽的描述了基于MPX4115气压计的软硬件实现过程。气压计硬件部分由四部分构成,它们分别是:信息采集模块,数据转换模块,信息处理模块和数据显示模块。结构如图1所示

2、数据采集及转换

2.1 数据采集模块的芯片选择

气压传感器对于系统至关重要,需要综合实际的需求和各类气压传感器的性能参数加以选择。一般要选用有温度补偿作用的气压传感器,因为温度补偿特性可以克服半导体压力传感器件存在的温度漂移问题。绝对气压值对应的即是实际的气压值,本文中要实现的是能显示绝对气压值的数字气压计,同时为了简化电路,提高电路的稳定性和抗干扰能力,选用具有温度补偿能力的气压传感器MPX4115。是美国摩托罗拉公司的集成压力传感器,并且可以产生与所加气压呈线性关系的高精度模拟输出电压。

MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高级的微电机技术,薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0℃-85℃的温度下误差不超过1.5%,温度补偿是-40℃-125℃。

数据采集模块由气压传感器MPX4115构成,采集的是大气压值。其1脚是输出信号端,输出的是与气压值相对应的模拟电压信号。

2.2 V/F数据转换

气压传感器MPX4115输出的是模拟电压,因此,必须进行模拟到数字的转换才能交由单片机处理。即要进行A/D转换,本文中采用一种电压频率(V/F)转换电路来实现模拟电压数字化的处理。

V/F转换电路由V/F器件实现。作用是将输入电压的幅值转换成频率与输入电压幅值成正比的脉冲序列,虽然V/F器件本身还不能算作量化器,但加上定时器与计数器以后也可以实现A/D转换。V/F器件的突出特点就是它能够把模拟电压转换成抗干扰能力强、可以远距离传输并能直接输入到单片机接口的脉冲序列。通过测量V/F输出频率,可以实现A/D转换功能。

LM331是一款高精度电压频率转换芯片。能够把电压信号转换为频率信号,而且线性度好,通过单片机计算处理,把频率信号转换为数字信号,就完成了A/D转换。

2.2.1 LM331的工作原理

LM331是性能价格比比较高的集成芯片。它是当前最简单的一种高精度V/F转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器以及其它相关的器件。

其引脚图如图2所示。

LM331各引脚功能说明如下:脚1为脉冲电流输出端,内部相当于脉冲恒流源,脉冲宽度与内部单稳态电路相同;脚2为输出端脉冲电流幅度调节,RS越小,输出电流越大;脚3为脉冲电压输出端,OC门结构,输出脉冲宽度及相位同单稳态,不用时可悬空或接地;脚4为地;脚5为单稳态外接定时时间常数RC;脚6为单稳态触发脉冲输入端,低于脚7电压触发有效,要求输入负脉冲宽度小于单稳态输出脉冲宽度Tw;脚7为比较器基准电压,用于设置输入脉冲的有效触发电平高低;脚8为电源Vcc,正常工作电压范围为4~40V。线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。

2.2.2 数据转换电路部分电路原理图

LM331构成的V/F转换器的电路如图3。其中图中的7号引脚Vin是数据转换模块的数据输入端,接到上一个数据采集模块的输出端。而3号引脚F0是数据转换模块的输出端。

此电路中,电压Vin和输出脉冲FO的频率f0的转换关系满足公式1

电路中,Rt、Ct和RL的典型值分别为6.8千欧、0.01皮法和100千欧,RS由一个定值电阻R2和一个可变电阻R3组成,其中R2为22千欧,R3的最大阻值为12千欧,通过可变电阻调节RS的阻值可以实现对电路转换增益的调整。

3、软件设计

由频率计算出实际气压值

(1)被测气压经过气压传感器MPX4105转换成电压输出,由该芯片资料可得输出电压V O U T和大气压P的关系如下

这里Vcc为+5V,因此可得

(2)气压传感器MPX4105的输出电压Vout作为输入电压Vin,经过V/F转换电路变为具有对应频率的脉冲序列。这样Vout和脉冲序列就形成一种比例关系。结合公式1就可得出计算气压的公式,即

公式中f0的单位为Hz,P的单位为k Pa,K为V/F的转换增益。在程序中根据上式可得到对应的气压值。

(3)气压的变化引起Vin的变化,而Vin在满刻度输出电压间距VFSS内变化,VFSS典型值为4.590V,所以Vin的变化范围很小,根据f0=KVin的关系式,必须增大K值,才能提高测量的精度。而f0通过单片机的T1计数测得,为了得到最大的计数范围,所以使T1工作在方式1模式,这样其计数范围为0~65535,500ms计算频率一次,因此,K的选取还有考虑到计算器的计数范围。综合计算之后,将K值取为2000,带入公式2中,可得R3的阻值应为6.4千欧。

单片机实现数字气压计的程序流程如图4所示。

4、结语

用VFC变换信号及编程的方法实现测量大气气压不易受温度的影响及硬件参数的限制。能高精度的实时稳定显示。因此该方法具有精度高、稳定性好、功能易于扩展等优点,可为仪器及电子产品设计提供一种新的思路。

参考文献

[1]唐丽丽,何刚,文小森.基于89C51的信号发生器设计与实现.仪表技术与传感器,2007(2):76-78.

[2]李广弟,等.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.

[3]卢飞跃.基于单片机的高精度频率计设计.电子测量技术,2006(10):96-97.

篇6：基于大气压力的高度测量模型研究

关键词 大气压力;高度;误差修正;压高公式

中图分类号P351文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0062-01

0 前言

越来越多的场合需要知道当前的高度值,高度测量的方法有很多,但都有各自的局限性。本文提出利用大气压力测量高度的方法,大气压力随着高度变化而变化,高度升高大气压力降低,因此可以利用大气压力和高度之间的关系建立高度测量模型,通过误差修正实现准确测高的目的。

1 气压高度表模型的建立

1.1 国际标准大气

大气压力与高度的关系受很多因素的影响,如纬度、气候、季节、时间等。为了使这种关系不受这些因素影响,国际上统一采用了一种假想大气——国际标准大气。国际标准大气满足理想气体方程,并以平均海平面作为零高度,国际标准大气的主要参数有:

海平面大气压力:;

海平面重力加速度: ;

海平面温度:;

温度梯度:(1-11 km):L=-65K/km;

分子重量:m=28.9644;

宇宙气体常数:R=8.31432 J/K/mol;

大气温度垂直梯度,不同高度层对应不同的温度梯度。

2.2 标准大气压力与高度之间的数学模型

根据理想大气状态方程可得:(1)

其中,P:大气压力;T:绝对温度;:空气密度;:空气平均分子量;:宇宙气体常数。

又由大气静力方程可得:(2)

其中,H:几何高度;g:重力加速度。

把(1)式代入(2)式得:

由于每一层温度为标准气压的线性函数,即 (4)

其中,:大气温度垂直梯度。

求导后将dT=dH代入(3)式得:

最后得到:

如果认为温度T与重力加速度g不随高度变化,即 =0,则(5)式可近似为:

式(5)是理论上标准大气压力与高度的数学模型,而式(6)为其近似公式。

由式(5)、式(6)可以看出大气压力随标准气压高度的增加按指数规律变化。在标准气压高度的基础上,根据这一数学模型由大气压力推算出当前高度值,再加上不同基准面之间的高度差,就可以得到满足不同需要的高度值。

2气压高度数学模型误差补偿

前面推算出了标准气压高度公式,但是这个公式是在假设当前大气为理想标准大气条件下得到的,如果测量地点的实际大气状况不符合标准大气,这一模型便不能正确反映所测地的高度,存在“原理误差”。原理误差主要是由当地海平面实际大气参数(大气压力、温度、温度梯度)与标准海平面的大气参数(大气压力、温度、温度梯度)不相同时产生的。

实际上,在测高过程中当前的环境都不满足标准大气的条件,因此,要想用式(5)或(6)计算高度,就必须进行误差修正。当海平面大气压力、温度、温度梯度的变化较小时,它们产生的原理误差可由标准压高公式的增量方程得到。经过求偏导数,增量方程表示如下:

由于不同高度层大气情况不一样,这里仅就0～11000米高度范围内,给出误差修正方法。

(1)修正由海平面大气压力改变引起的高度误差

由海平面大气压力不一致引起的高度误差可由式(8)修正,式中: 为海平面大气压力的变化量,即标准海平面压力和实际海平面压力的差值。实际海平面压力也叫修正海平面压力可由当地的高度和标准大气压力代入标准压高公式计算得到。

(2)修正由海平面大气温度改变引起的高度误差

由海平面大气温度不一致引起的高度误差可由式(9)修正,式中: 为海平面大气温度的变化量,即标准海平面温度和实际海平面温度的差值。如果在海平面的实际温度无法得到的情况下,因为(为实际海平面温度),所以可由式(10)近似修正由海平面大气温度改变引起的高度误差。

式中H和TH分别为气压高度表的读数值和大气温度计的读数值。

(3)温度梯度的变化引起的误差原则上可以分析,但的真实变化不容易掌握,其定量计算几乎是不可能的。

通过分析,这里修正的原理误差为大气压力变化的高度误差和大气温度变化产生的高度误差 之和,没有考虑由温度梯度变化引起的高度误差。

3 小结

本文通过分析大气压力和高度之间的关系,建立了标准大气压力和高度之间的数学模型,分析了该模型误差来源,并介绍了对标准压高公式原理误差的高度修正,通过测高实验表明这是一种测量高度的行之有效的方法。大气压力随着高度而变化的规律是气压测高的理论基础。但是,这个关系是比较复杂的,有很多因素影响着这个关系,如大气压力,大气温度在地球的不同纬度,不同季节以及不同气象条件,甚至是不同的时间,其变化都是不同的,这就给研究和应用其变化规律带来复杂性。因此,在高度测量中,选择一款性能好,精度高,受外界环境影响小的气压计尤为重要,另外还需要对整个模型做温度、气压等误差补偿。

参考文献

[1]张三同,蒋大明.气压高度表在GPS/DR车辆综合导航中的应用.微计算机信.2001,17.

[2]张.小型化低功耗气压高度表设计.2006.

[3]王成豪.航空仪表.北京:科学出版社.1992.

篇7：大气环境监测的数字化测量

关键词：虚拟仪器,环境监测,数字化,Intemet,Lab windows/CVI

0 引言

大气污染已经成为全球化的重度污染难题, 我国也是大气污染问题严重的国家之一, 空气中SO2、NO2成分的超标大大增加了酸雨、酸雾和光化学烟雾的形成几率, 汽车尾气的排放、工厂的有害物质超标排放等都是大气污染的主要来源。近来, 我国一半以上的城市都受到过酸雨的侵害, 大气环境状况日益堪忧。面对众多的环境污染问题, 如何实时、有效的对环境质量及变化进行准确的监测, 从而加大环境执法的力度, 及时的对于被污染区域进行治理和监督, 现今环境保护工作者面前最根本的任务。

1 虚拟仪器在环境监测中的使用

环境监测作为环境管理和环境执法的依据, 其数据的准确性、及时性、公正性和权威性一直是环境保护工作有效开展的基础保障。监测仪器的使用直接关系到监测数据的收集、分析与处理, 传统的环境监测仪器仪表功能单一而且人机交互差。大气环境监测中常用的各种光学、光谱学分析检测仪器与气体成分分析仪器, 不但价格昂贵、体积庞大, 对使用环境条件要求也十分苛刻, 不能用于环境领域里条件复杂现场野外分析监测。随着环境监测要求的日益提高, 环境监测仪器的智能化要求也不断提高, 而且更加强调实时在线分析与使用限制的突破, 将环境监测变成一种自动化监测工作, 实现数据共享与系统互连, 提高环境监测的工作质量与环境管理的实时决策。

虚拟仪器技术是现代化环境监测的新方式, 是结合了现代化仪器仪表与计算机控制的自动化监测系统。虚拟仪器的使用, 突破了传统大型监测仪器的使用限制, 特别是在监测条件特殊的大气监测方面的应用, 极为方便, 将野外的实时实地监测变为可能, 也提高了环境监测领域中电子与信息技术的融合, 是信息化发展的最终方向。另外, 网络通信技术为信息共享提供了广阔的平台, 环境监测数据的共享, 可以避免数据的重复采样, 增强资源的合理化配备, 节省了大量的人力与物力。因此, 虚拟技术与网络技术的结合, 将虚拟仪器的使用远程化, 从而新生了一种新的环境监测手段, 完成了环境监测技术上的数字化转变, 提高了数据的实时性、共享性, 同时也更加真实的反映了监测点的真实环境质量。

2 数字化监测系统的功能

数字化监测系统要借助数字化的手段实现环境监测过程中数据的采集与存储, 以及传输和分析这4项基本功能。在系统下设服务器功能模块和客户端功能模块。服务器功能模块的子模块分别嵌入网络服务器、数据服务器与采样服务器, 负责数据的采样、存储、响应客户端提取数据的请求、查询, 并提供网络服务。客户端模块主要面向用户控制, 提供查询与数据的接收, 此外还能对数据进行分析处理并直接显示结果。这种双系统模块的构想, 使两个需求和作用不同的模块互相独立, 易于处理各自产生的问题与系统升级。

2.1 服务器模块的功能要求

数据服务器为网络服务器上传、交换数据提供强大存储空间, 是网络服务器存储设备的延伸。客户可以借助网络平台直接访问数据服务器, 从而获得更多的数据资源与传输下载速度。数据服务器在相应客户数据提取的请求同时, 由网络服务器来提供网络连接功能, 使整个系统的工作协调化、整体化。而采样服务器主要负责采样信息的数字化记录、分析和处理, 并将数字信息存入数据库, 并提供人机互动功能, 允许用户自行手动录入采样参数、传感参数等。

2.2 客户端模块的功能要求

客户的操作是通过客户端提供的功能来实现的, 服务器存储中的各种数据的调用等都是借助客户端的显示功能来传递给客户, 为环境监测分析提供数据来源。同时, 客户端提供的分析功能可以针对不同客户对数据处理的要求, 进行监测分析, 从而得出客户关注的环境质量结果。客户端模块主要由用户控制、提出请求、接收数据、分析数据、显示结果、给出提示6个子模块组成, 其结构图如图1所示。

用户控制模块基于用户要求对程序提出请求的过程, 是人机交互的桥梁。数据传输模块根据用户控制模块提出的要求, 组织请求格式, 向服务器提出服务请求, 并监控本次请求的结果的返回, 接收返回的数据。数据处理模块根据用户控制模块提出的处理要求, 处理数据传输模块返回的数据, 并以图形、数值的形式显示数据, 根据用户提出的安全范围给出变化提示。

3 结论

大气环境的特殊化和监测中的设备使用, 一直是困扰大气环境保护工作者的难题, 大气环境质量监测的实时化, 是环境监测攻坚的重点。虚拟仪器与网络技术的结合, 使大气环境监测的难题迎刃而解, 为大气环境保护提供了技术支持与可靠的数据依据。

参考文献

[1]匡跃辉.环境污染热点问题初探[J].中国人口.资源与环 境, 2009, 10:43-45.

[2]陈隆道.虚拟仪器——测试技术的新领域[J].科技通报, 2009, 15 (1) :24-29.

[3]刘君华.虚拟仪器编程语言Labwindows/CVI教程[M].北 京:电子工业出版社, 2009:45-46.

篇8：论大气环境监测数字化测量

1 虚拟仪器在环境监测中的应用

对环境进行检测, 主要就是为了环境执法以及采取管理措施提供有力的依据, 所以要保证检测数据的准确, 才能够为各项工作的开展起到应有的作用。而要想得到准确的数据, 这与监测使用的仪器以及对于所得的数据进行处理分析是分不开的。传统使用的对环境进行监测的一些仪器其功能比较单一, 存在一定的误差。与此同时, 大气环境监测中使用的气体成分分析仪器、光谱学分析检测仪器等体积较大, 不仅价格昂贵, 而且对环境条件的要求也较高。伴随环境监测要求的不断提高, 环境监测仪器的智能化要求也越来越高, 环境监测数据共享, 实现环境监测的自动化, 从而更好的提高环境监测工作的质量。

目前比较流行的现代化环境监测的新技术是虚拟仪器技术, 它主要是应用计算机控制与现代化仪器仪表的自动化监测系统。应用虚拟仪器, 可以打破传统大型监测仪器的使用限制, 尤其是在条件比较特殊的监测方面的应用, 虚拟仪器在环境监测中的应用是信息化发展的最终方向, 它可以显著的提高环境监测领域中电子与信息技术的结合。实现环境监测数据的共享, 可以增加资源的合理的利用, 节省大量的物力与人力。网络技术与虚拟技术的结合, 可以真实的反应监测点的真实环境质量, 从而更好的完成大气环境监测的统计与监测工作。

2 数字化监测系统的功能

数字化监测系统有效的借助了数字化的功能, 使监测工作者监测环境的工作变得方便、快捷。数字化监测系统主要分为办事器功能模块、客户端功能模块, 其中两个模块共同对环境进行监测, 可以很好的进行相互连通。办事器功能模块的子模块中又分为采样办事器、数据办事器、网络办事器, 其主要作用是进行数据的采样与存储, 并对客户端提取数据的请求、查询, 提供相应的网络办事。客户端功能模块的主要作用是面向用户控制, 提供相应的查询、数据的接收。客户端功能模块可以将处理的结果直接的显现出来, 极大的增加了环境监测的效率。

3 环境监测工作与环境监测对象分析

3.1 大气环境监测工作

我国的大气环境监测工作起步较晚, 但是伴随我国政府的高度重视与相关法律的不断健全, 环境监测方法也有了一定的提高。但是, 与此同时, 对于环境监测质量保证体系与环境监测人员的要求也是越来越高, 环境监测人员需要不断的提高环境监测的技术水平与监测的基础能力, 从而更好的促进环境监测质量制度的建设。

3.2 大气环境监测对象

大气环境监测对象具体是指二氧化硫、氮氧化物与颗粒状物质等。二氧化硫监测的方法主要有:“紫外荧光法”、“火焰光度法”、“针试剂分光光度法”、“电导法”、“四氯汞钾溶液吸收一盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”、“甲醛缓冲溶液吸收一盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”等。

大气中颗粒状污染物的成分较为复杂, 不仅会影响空气的质量, 而且还会与其他的物质发生一定的化学反应, 对空气环境造成二次污染, 因此, 应重点加强大气中颗粒状物质的监测, 需要对测定的内容包括可以吸入的颗粒物具有的浓度、总悬浮的颗粒物、颗粒物包含的化学的成分、粒度具体的分布以及降尘的数量。大气污染中一个较为主要的来源就是氮氧化物, 但是现在对于氮氧化物的检测力度方面的关注度没有得到应有的重视, 而我国工业化的进程在不断地加快, 所以对于氮氧化物的监测也要作为对大气的环境进行监测的一项重要的内容。

4 环境监测质量控制的具体措施

4.1 环境监测质量控制环节

在对环境的质量监测中主要的环节有三个, 就是对获得的数据进行处理、采样工作以及最后的分析。第一, 在采样的过程中要注意进行的采样地点具有代表性, 只有具备代表性才可以更好的反应污染浓度水平;其次, 应该严格控制采样的时间, 对于接送、采样的时间要确定, 还要使得进行分析的工作人员明白自己在样品的传递过程中应付有的责任, 确保样品的完整。第三, 在监测之前要校准采样的流量, 避免因为采样的体积的差别对流量差生误差, 可以使得数据监测的准确性以及可靠性得到提高。

4.2 实验室分析方面

第一, 比较重要的就是基础的工作, 需要借助实验室内的严密控制以及实验室之间的互相控制得出相应的数据, 防止人为误操作;其次, 对空白的试剂进行测试以及对样品进行控制时, 要确保测试得到的浓度和原标准曲线之间的相应浓度差其误差可以控制在规定所达到的范围之内;第三。对氮氧化物、二氧化硫等进行分析的时候, 要对标准曲线的线性和其计算因子做好控制工作。

5 结语

总而言之, 困扰大气环境保护的难题之一就是大气环境的特殊性与监测中的设备使用情况。大气环境监测的重点就是环境监测的实时性与及时性, 因此, 目前虚拟仪器与网络技术的结合, 相应的解决了这一难题, 为大气环境保护提供了可靠的数据依据与相应的技术支持。

摘要：近些年, 我国的大气污染问题较为严重, 这些污染源对人们的生产生活造成了一定的影响, 因此, 需要对大气的环境做出正确的监测, 日前对于大气环境进行监控采用的主要是结合的方法, 即网络技术以及虚拟仪器共同完成, 这样做可以为监控数据的可靠性提出依据并且具有技术的支持。

关键词：大气,环境监测,数字化测量

参考文献

[1]李欣, 齐晶瑶, 王郁萍.大气环境监测的数字化测量[J].哈尔滨工业大学学报, 2005, 37 (4) :467-469.

[2]刘芳凤.浅谈大气环境监测的数字化测量[J].科技风, 2013 (17) :56.