全自动化学工作站

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

美国Gamry公司最新型号电化学工作站，保留了以往型号所有的优势；卓越的低阻抗测试特性，准确度到达微欧数量级。为能源材料研究特别改进了硬件和软件，电流量程3pA-3A，可以扩展到30A,电压最高32V，300K的采样速度，电浮动浮地技术；特别为电池，电容器，液流电池等能源材料设计的PWR800软件测试包等等。可以进行系列电化学测试编程。同时可以扩展位双恒电化学工作站和IMPS/IMVS系统。

电化学阻抗谱（EIS）是一个强大的技术，它使用一个小振幅交流电信号去探测电解池的阻抗特征。交流信号在大频率范围扫描以产生一个测试中电化学电解池的阻抗谱。EIS与直流电技术的区别在于它可以对发生在电化学电解池的电容性，电感性和扩散过程进行研究。EIS背后的理论比直流技术更加复杂，所以建议您在入门前先对基本原理有一个基础的了解。EIS有深远的应用包括涂层，电池，燃料电池，光伏，传感器和生物化学。这个指南将集中于EIS技术在涂覆铝面板腐蚀性能分析方面的应用。先知道一些关于被调查的电化学系统的知识也是很有帮助的。有了对系统的基本了解，就可以知道电化学工作站是否能够收集所需的信息且收集到的数据是否满足精度要求。

Opentrons 自动化NGS文库制备工作站是一款具备建库功能全流程的开源自动化移液系统，可以满足NGS和PCR应用中的样品和文库制备、试剂分配、磁珠处理以及一般生化和基因组转移等环节的自动化运行需求。

文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

病原微生物检测市场的急剧增长，病原微生物高通量检测技术的也随之快速推进，为了适应未来发展需求，AMTK推出一系列的自动化工作站整合方案，主要分布在荧光-QPCR检测以及NGS检测这两大应用领域，整个流程方便快速、结果精确、污染率低、自动化程度高，很好的服务于病原微生物的高通量分子诊断的客户

Opentrons 核酸提取纯化工作站基于全自动磁珠提取原理，能够自动化进行核酸分离和纯化工作流程，单次最多可处理24 个样本。核酸提取工作站包括 OT-2 自动化移液平台、高精度移液器、磁珠纯化模块、热振荡仪(选配)、温控模块、 Opentrons 核酸提取应用协议和 Opentrons 专用吸头耗材。

无流通池，在比色管里直接进行比色，没有经过流通池没有交叉污染• 比色管全自动间断化学分析仪中反应，比色管中比色，比色管可以重复使用，减少了耗材费用• 比色管工作站保证比色管清洗质量，每次测定之前对比色管进行自动清洗并光学测试通过后再进行使用• 进样针高精度清洗• 真实样品做空白

蒸发光散射检测器（ELSD）对于紫外线不吸收的半挥发或不挥发化合物的检测和定量非常有用。在本应用报告中，我们用化学工作站软件绘制了非线性 ELSD 校准曲线，并用这条曲线对制剂中的托吡酯（一种紫外线不敏感的化合物）进行了定量测定。

光谱电化学有机结合电化学和光谱技术。Gamry的光谱电化学系统将分光光度计和Gamry电化学工作站有机结合。每个系统都采用了微形CCD光谱仪，USB3.0通信和温度补偿。115E和115U能够轻松配置吸收或发射测试。其中钨光源光谱范围200-2500纳米。具备200-1100纳米的钨光源，可以和D2和W的光源兼容。光源包括安全快门。

快速检测禽流感在世界范围内的重要性是不可低估的。近年来，PCR和RT-PCR技术的发展加快了筛选过程，但样品制备工作相对滞后。Aurora Biomed通过验证VERSA 110 NAP/PCR构建工作站来解决这一问题，该工作站用于使用市售试剂盒自动执行流感病毒A/H5N1 RNA检测所涉及的样品制备步骤。对禽流感基因大小合适的扩增产物的检测表明，VERSA工作站可以成功地用于a/H5N1基因检测的自动化样品制备。

在生物大分子结构研究中，高通量的MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪拥有广泛的应用。与其搭配的 Cybio-Well vario1536通量自动化移液工作站系统能实现高通量，高精度点样，配套的样品板传递系统能够实现快速、自动化的样品传递，达到整个流程的高度自动化，整套系统可达到百万级别的样本处理及分析能力。

全新一代飞纳 Particle X 桌面式扫描电镜是一种高质量的自动分析解决方案。Particle X 具备超高速自动分析能力，并可以按照化学成分、几何形状等信息识别您的样品并为它们做分类，以超快的速度、精确的识别准确度全自动支持您的生产、检测环节。该系统高度自动化，可同时测试多组样品，测试所耗时间成本得到巨大幅度的下降。当我们把样品外包给检测公司时，一般都要等十个工作日左右才能取回结果，但使用 Particle X 这套系统一天就可以出结果。其操作简单，上手速度快，企业内部更多的工作人员可以用它进行快速的颗粒和材料分析。 除了帮助企业节省出了外包送检的时间，Phenom Particle X 桌面电镜的便捷高效还可以释放很大一部分企业中其他大型 SEM 的压力，承担起日常样品观察、成分分析等责任。

全自动顶空进样器是一种化学分析仪器，用于将样品自动进入气相色谱或气相色谱-质谱联用仪器中进行分析。它能够将液态或固态样品转化为气态，进而进行分离和检测。全自动顶空进样器具有有效、准确、自动化程度高等优点，可以广泛应用于食品、医药、环境、化工等领域中的分析和检测工作。

Opentrons PCR 工作站可以自动化进行96个样品的 PCR 设置和热循环工作流程，只需要进行非常少量的手动准备工作，就可以提供稳定的一致性结果。

许多分子生物学方法实现了自动化，自动化的领域仍在不断扩大，已经开始替代传统的手工操作方法。在本篇中，将Eppendorf的移液工作站epMotion® 5070用于实时定量PCR（qPCR）体系与手工方法的qPCR体系进行比较。移液工作站epMotion® 5070参与的操作包括标准的梯度稀释、一系列转移液体，以及加样到反应孔等等。为扩增特异性靶基因，并检测出扩增信号，将使用Eppendorf的RealMasterMix Probe试剂，它是唯一经过优化的、用于水解探针为检测原理的qPCR，其特点是自有专利的HotMaster® TaqDNA聚合酶适合常温下的PCR反应建立[1]。使用两个qPCR平台：ABI Prism 7000SD(Applied Biosystem，Foster City，CA,USA)和Bio-Rad iCycler iQ（Bio-Rad，Hercules，CA，USA）。简而言之，用Eppendorf自动移液工作站epMotion® 5070参与的实时qPCR系统，与手工方法的PCR相比较，手工操作的常见缺陷可以减少，同时提高可重复性和准确性，以及全面减少污染的可能性。

因此食源性有害物质残留的预防控制成为主要内容，通过开展微生物检验、样品制备管理等，开展食品检验检测工作，监测评估食品安全风险，保障食源性有害物质残留“零检出”。为保证食品食用安全，对可能有害物质残留进行针对性的检测，睿科提供可覆盖全流程，且可实现前处理大批量自动化的解决方案，拥有在食品领域应用方面相关的三大产品：高通量全自动固相萃取仪、全自动浓缩仪及全自动液体样品处理工作站。

透射电子显微镜（TEM）非常适合用于纳米颗粒表征，因为使用TEM可以获得大量的纳米级高质量数据。Thermo Scientific™ 自动化颗粒工作流程（APW）是用于 Thermo Scientific TEM 仪器图像采集和实时数据分析的工作流程。APW 将我们独特的硬件和软件整合到一个用于纳米颗粒表征的优化解决方案中，其包含的软件和硬件组成了简化的自动化过程，可控制数据采集和处理。APW 提供全自动和无需人员值守的 TEM 和扫描透射电子显微镜（STEM）成像以及X 射线能量色散谱（EDS），为您提供有关催化纳米颗粒的微观结构和化学组成的统计学相关信息。使用APW 不需要 TEM 专业知识，即使是新手也能获取这些重要信息。APW 还可以实现快速样品周转，通过快速可靠地筛选新材料来降低单次测量成本并革新产品开发。催化推动行业发展，APW 则使您能够通过快速而简便的纳米颗粒分析，开发出更高效的催化剂。

全自动顶空进样器是一种化学分析仪器，用于将样品自动进入气相色谱或气相色谱-质谱联用仪器中进行分析。它能够将液态或固态样品转化为气态，进而进行分离和检测。全自动顶空进样器具有有效、准确、自动化程度高等优点，可以广泛应用于食品、医药、环境、化工等领域中的分析和检测工作。

Opentrons OT-2 磁珠蛋白质纯化工作站基于磁珠提取原理，可以自动化完成小规模蛋白质纯化和蛋白质组学样品处理。磁珠蛋白质纯化工作站可以支持多种工作流程。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

产品功能：玉米单倍体全自动化分选适用范围：1.样品体积（球体）：Ø 5.23mm球体≤ 样品体积≤ Ø 12mm；2.样品质量单颗≥ 0.14g；3.样品含水率≤ 14%。性能特点：1.全自动化，无需人工挑选2.无需针对玉米进行染色等前处理；3.分拣速度≥ 20000粒/天4.分拣天平精度：0.01g5.磁体类型：永磁体，无需制冷剂和屏蔽房；6.工业控制系统，无需外配计算机等。

VERSA 10 NAP是一个紧凑的台式核酸提取工作站，在大流行期间受到许多实验室的信任。白俄罗斯明斯克共和国科学与实践体育中心自2019年以来一直在使用VERSA 10 NAP工作站，该系统被编程为自动化HALO™ Mag核酸提取试剂盒用于COVID-19病毒RNA的分离。

一、测定的意义与方法原理氮素是植物生长三要素之首，土壤中的氮素含量与植物生长直接相关，是土壤肥力的重要指标之一。测定土壤全氮一般采用土壤学会推荐的常规分析方法，即用硫酸和混合催化剂消化，使N转化成NH4+，加碱蒸馏，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用标准酸溶液滴定（1）。根据滴定剂的耗用量求出氮的百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化学指示剂进行手工滴定测定土壤全氮，它不但费时，劳动强度大，而且终点不易判断准确。在现代分析中采用电位滴定法测定全氮，以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，克服了由于终点变色不清晰等造成的测量误差。尤其采用微机控制的电位自动滴定系统测定全氮时，使分析速度和精度得到很大的提高，同时减轻了劳动强度，向分析仪器微机化、自动化迈进了一步。 二、试剂及仪器设备1. 试剂（1）浓硫酸（GB625—77）（2）混合加速剂：100克硫酸钾（HG3—920—76），10克硫酸铜（GB665—78）和1克硒粉研细混匀。（3）氢氧化钠溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）盐酸标准溶液：取浓HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，准确标定其浓度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。2. 仪器设备（1）定氮的消化及蒸馏装置；（2）FJA-1型常规分析仪器工作站（中科院南京土壤所技术服务中心研制）（3）微机电位滴定应用程序（中科院南京土壤所技术服务中心提供）[2]。三、分析过程1．样品前处理称土0.5—1克，放入50mL开氐瓶中，加入1.8克混合催化剂和5mL浓H2SO4，在可调节温度的电沪上消化1.5—2小时，取下冷却，洗入微量定氮蒸馏器中，加氢氧化钠溶液20—25mL蒸馏，用硼酸溶液在100mL烧杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液将用于滴定。2． 微机滴定操作将上面蒸馏好的溶液放在滴定台上，以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，在机械搅拌的情况下，以盐酸标准溶液为滴定剂，进行微机控制的电位自动滴定。四、结果与讨论1． 用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）首先用盐酸标准溶液对硼砂溶液进行了5次与手工对比滴定，其结果如表1所示。表1 工作站滴定与人工滴定比较 表2 工作站滴定与人工滴定法测定全氮比较序 号 工作站滴定 人工滴定 样品号 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N%1 5.752 5.75 31 0.097 0.0942 5.755 5.80 32 0.034 0.0343 5.739 5.70 33 0.040 0.0384 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.1005 5.742 5.75平均值X 5.744 5.73标准差SX 0.009 0.057变异系数 0.16 0.99（CV%）用FJA-1型工作站（自动控制终点滴定法）和手工滴定的方法对土壤样品的全氮进行了对照分析，分析结果如表2所示。根据实验结果，表明微机控制的电位滴定具有较高的测定精度和好的重现性。在滴定剂的耗用量在5mL左右时变异系数小于0.16%，小于人工滴定的变异系数0.99%。两种滴定方法对样品的对比测定，其结果完全符合要求。2. 微机控制的电位自动滴定不但能打印出滴定结果，同时还能绘出滴定曲线可以进一步判断结果的可靠性。如果由于某种原因，不能自动判别终点时，可用人工生成终点功能产生终点。3. 整个滴定过程全部自动化，不需要操作者参与。因此在滴定时，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。

稻米本身通常不会释放出香气。 只有在沸水中煮约10分钟后，通过 Maillard 反应才能形成具有香味的化合物并释放出来。在本文中，我们介绍以一套可以完全自动化的煮熟大米，并进行香味分析。

全自动药物凝固点仪的工作原理和主要功能特点

全自动药物凝固点仪的工作原理和主要技术特点

Eppendorf epMotion 5075 VAC是新一代的全自动分子生物学工作站，能够实现高通量核酸分离纯化的无人操作，同时也是高通量操作实验室最佳的移液操作平台。本文详细描述了epMotion 5075 VAC工作站在提取96个样品的质粒DNA、BAC DNA以及PCR产物的纯化三个高通量实验的应用，对抽提和纯化的核酸得率、质量和操作方式做了详细的评测。