可变电场处理石油污染土壤试验的一体化测量装置研制说明.docVIP

作品编号　　　　　　 山东省第七届大学生物理科技创新大赛 作品申报书 作品名称： 可变电场处理石油污染土壤实验的一体化测量装置 学校全称： 中国石油大学（华东） 申报者姓名： ????? 指导教师： ???? 类别： □物理量的测试、分析仪器或装置（A类） □ 物理实验教学的仪器或装置（B类） ■ 需用多媒体方式展示的无法拿到现场的作品（C类） 山东省第七届大学生物理科技创新大赛组委会制 2015年5月 申 报 者 情 况 申报者情况 姓 名 ??? 性别 男 出生 年月 19**.07 学校全称 中国石油大学（华东） 专业 材料物理 现学历 本科 年级 13级 学制 四年 通讯地址 中国石油大学（华东）理学院材料物理1302 联系电话 *********** 合作者情况 姓 名 性别 年龄 学历 所在单位 王双优 男 20 本科 中国石油大学（华东） 王虹璎 女 20 本科 中国石油大学（华东） 指导教师情况和意见 指导教 师情况 姓名 *** 性别 男 年龄 50 职 称 教授 单位 中国石油大学（华东）理学院 联系电话 *********** 对作品的真实性以及作品的意义、水平等评价 该作品设计制作过程真实，测试数据可靠，结果分析合理。申报者的申报情况属实。该作品采用一体式模块化设计制作思想，将土壤处理室、处理电极室、数据采集系统、处理液中和槽及处理液循环室等多个模块科学合理的设计成一个整体装置，具有提供灵活可控的匀强电场与非匀强电场、实时监测并控制处理液PH值、多参数实时显示与采集、多组实验同时处理等多项功能，为可变电场处理石油污染土壤的实验研究提供了功能齐全、操作方便、高效可靠的一体化实验装置。 申报者所在学院审核意见 年 月 日 申报作品情况（由申报者本人填写） 作品全称 可变电场处理石油污染土壤实验的一体化测量装置 展示形式及实物尺寸 □软件； ■实物及尺寸： 95cm×80cm×150cm 作品设计的目的和基本思路（相关资料作为附件，例如研究报告、实验数据、外观图、鉴定证书和应用证书等） 在参与完成大学生创新训练项目“土壤中石油污染物电磁场处理的实验研究”（编时，发现采用目前文献中的实验装置进行实验，存在很多缺陷；为了研制新的实验装置，我们又申请立项了大学生创新训练项目“电动力学处理石油污染土壤的实验装置”（编。本作品是在上述创新训练项目研究工作的基础上取得的成果。 一、设计目的 1、解决实验室中传统的实验装置功能单一，无法提供灵活可控的匀强电场与非匀强电场，无法同时进行多组平行实验，无法自动采集实验数据，无法自动调节处理液PH值，无法实时反馈处理效果，无法实时显示土壤温度等问题； 2、新设计的实验装置，可同时进行多组平行实验，大幅降低土壤处理类实验的实验周期，提高实验效率以及对比实验的可靠性； 3、实现多物理量的一体化自动测量功能，在整个实验周期内不间断的对45组实验数据实时测量，极大的降低了实验操作的难度，提高了实验数据的准确性； 4、提供多种可变电场处理功能，通过改变电极盖板上的电极接入数目以及分布方式，来提供各种电场来满足实验处理需求； 5、实现PH值自动调节功能，减少人工调节PH的难度，减少化学试剂的加入，大幅降低实验成本； 6、实现处理与测量的一体化，为可变电场处理石油污染土壤的实验研究提供了功能齐全、操作方便、高效可靠的一体化实验装置。 二、基本思路 实验装置的实物图如图1所示，针对传统实验装置在设计上存在的诸多问题，进行逐一解决，并对传统实验装置进行改进设计，基本步骤如下： 1、通过参研大量国内外文献资料及市场上相关仪器的状况和存在的问题，借鉴成功的案例，对比传统实验装置，制定出最佳、最合理的实验装置改进设计方案； 2、参考Alshawabkeh等研究者探讨电极的排列对土壤污染物处理实验的影响以及罗启仕等利用柱状电极代替片状电极研究非均匀电动力学处理技术的研究资料，确定电极室内的电极分布，并初定土壤处理室的基本尺寸； 3、使用软件对电场进行模拟分析，根据实际实验过程的电极板之间的电压确定相关参数，以确定空间中的电场的基本辐射范围，然后在满足土壤处理室的基本条件下，确定阴阳电极室以及土壤处理室的最佳尺寸参数； 图1 实验装置的实物图 4、在传统实验装置的土壤处理室中进