分段滤波在光纤电容液滴分析技术中的应用

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作者 黄加勇 宋晴 +2 位作者 刘晶 吴迪 张春松 《电子测量技术》 2010年第9期14-17,共4页

光纤电容液滴分析技术通过获取液滴在成长过程中光纤信号随液滴体积的变化规律,得到"液滴指纹图"。由于反映液滴体积的电容信号是一种锯齿波,光纤信号同样也呈周期性突变,在对光纤及电容信号的滤波过程中容易引起信号失真,本... 光纤电容液滴分析技术通过获取液滴在成长过程中光纤信号随液滴体积的变化规律,得到"液滴指纹图"。由于反映液滴体积的电容信号是一种锯齿波,光纤信号同样也呈周期性突变,在对光纤及电容信号的滤波过程中容易引起信号失真,本文提出了一种分段滤波的方法,提取液滴生长周期,再对每部分周期信号分别进行零相位低通滤波。实验证明该方法很好的解决了液滴分离瞬间的信号失真问题,为光纤电容液滴分析技术在液体真伪鉴别、液体类产品质量控制、污水处理等领域的实际应用打下了坚实基础。 展开更多

关键词 光纤电容液滴分析技术 液滴指纹图 分段滤波 零相位滤波

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双光路光纤电容液滴分析仪 被引量：1

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作者 冯国红 裘祖荣 陈海秀 《电子测量技术》 2005年第4期16-17,共2页

文中在光纤、电容液滴分析仪的基础上设计双光路光纤、电容液滴分析仪,增加鉴别液体的依据。通过对仪器中两路微弱光信号的分析研究,设计信号处理方案,并通过实验验证方案的可行性。

关键词 光纤 电容液滴分析 微弱信号处理 液滴分析仪 双光路 电容 信号处理 验证方案 光信号 设计

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光纤液滴分析技术对红松和白松树种的识别 被引量：1

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作者 冯国红 朱玉杰 杨慧敏 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期50-52,共3页

针对红松和白松特征相似,容易被冒充的现象,提出了采用光纤液滴分析技术对两者进行树种识别的方法。采用高压反应釜对白松和红松木屑进行了液化,由光纤液滴分析仪实验装置得到了相应的光纤液滴指纹图。比较了两者指纹图的形状,提取了液... 针对红松和白松特征相似,容易被冒充的现象,提出了采用光纤液滴分析技术对两者进行树种识别的方法。采用高压反应釜对白松和红松木屑进行了液化,由光纤液滴分析仪实验装置得到了相应的光纤液滴指纹图。比较了两者指纹图的形状,提取了液滴总周期、光纤信号的平均值、光纤信号的波谷值、光纤信号的波峰值等9个特征,结果表明:二者的指纹图在形状上有明显的差异,9个特征值中,3个特征值的相对差异小于10%,1个特征值的相对差异超过了10%,5个特征值的相对差异超过了50%。运用方差分析对两个树种的特征值差异性进行了检验,得出两个树种的特征值差异性显著(P值为0.002 887)。说明光纤液滴分析技术具备识别红松和白松树种的能力。 展开更多

关键词 红松 白松 树种识别 光纤液滴分析技术

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光纤、电容液滴传感器的设计研究 被引量：4

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作者 宋晴 裘祖荣 张国雄 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第8期5-8,19,共5页

光纤、电容液滴分析技术是利用光纤和电容测试技术制成特殊的液滴传感器 ,获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律以及有关液滴体积的信息。文中将具体介绍光纤、电容液滴传感器的工作原理、电容液滴传感器的数学模型和液滴滴头的... 光纤、电容液滴分析技术是利用光纤和电容测试技术制成特殊的液滴传感器 ,获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律以及有关液滴体积的信息。文中将具体介绍光纤、电容液滴传感器的工作原理、电容液滴传感器的数学模型和液滴滴头的结构设计 。 展开更多

关键词 液滴分析 光纤液滴传感器 电容液滴传感器 液滴体积 滴头

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利用光纤液滴指纹图分析酒精溶液等液体试样 被引量：5

5

作者 孙伟民 刘强 +2 位作者 李颖娟 李小梅 姜富强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期931-934,共4页

光纤微液滴分析技术以利用光学方法检测液体特征参量为目的,利用了光纤液滴指纹图与液体物理、化学特征参量的对应关系,采用光纤来监测液滴的形成、增长和下落过程,并通过计算机分析随液滴下降过程而变化的光纤液滴指纹图。在实验中利... 光纤微液滴分析技术以利用光学方法检测液体特征参量为目的,利用了光纤液滴指纹图与液体物理、化学特征参量的对应关系,采用光纤来监测液滴的形成、增长和下落过程,并通过计算机分析随液滴下降过程而变化的光纤液滴指纹图。在实验中利用光纤微液滴传感器测试了多种不同液体试样,尤其分析了不同浓度的乙醇溶液对应的光纤液滴指纹图。在讨论了乙醇溶液光纤液滴指纹图的特征参量后,提出了一种可以实现对乙醇溶液折射率和浓度的测试的新方法。 展开更多

关键词 光纤传感器 光纤微液滴传感器 光纤液滴指纹图 乙醇溶液分析

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中药制剂的光纤液滴指纹图分析 被引量：3

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作者 张志林 王家璐 +2 位作者 陈关君 孙伟民 闫奇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第9期63-65,68,共4页

光纤液滴指纹图是以利用光学方法检测液体特征参量为目的,并通过计算机分析在液滴下降过程中的光强变化曲线。在实验中利用光纤液滴传感器测试了多种中药制剂的不同体积分数的液体试样,分析光纤液滴指纹图与液体物理、化学特征参量的对... 光纤液滴指纹图是以利用光学方法检测液体特征参量为目的,并通过计算机分析在液滴下降过程中的光强变化曲线。在实验中利用光纤液滴传感器测试了多种中药制剂的不同体积分数的液体试样,分析光纤液滴指纹图与液体物理、化学特征参量的对应关系,并得到2种样品的线性方程,为中药制剂的在线监测与鉴别提供了一种新方法。 展开更多

关键词 光纤传感器 光纤微液滴传感器 光纤液滴指纹图 中药制剂分析

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基于液滴分析技术检测水中的溶解氧及盐度 被引量：1

7

作者 冯国红 裘祖荣 +1 位作者 廖和琴 张亚娟 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1083-1088,共6页

为使液滴分析技术定性识别液体时能定量给出主要的水质指标,将光纤溶解氧传感器引入液滴分析技术,利用荧光淬灭原理检测溶解氧含量;同时,利用盐度与液滴指纹图的关系建立拟合方程,检测盐度.将溶解氧探头放入盛水的烧杯中与液滴结构中进... 为使液滴分析技术定性识别液体时能定量给出主要的水质指标,将光纤溶解氧传感器引入液滴分析技术,利用荧光淬灭原理检测溶解氧含量;同时,利用盐度与液滴指纹图的关系建立拟合方程,检测盐度.将溶解氧探头放入盛水的烧杯中与液滴结构中进行对比实验,两者最大相差0.37%,说明在液滴结构中检测溶解氧具有可行性;对不同盐度的溶液进行实验,结果表明随着盐度的增加光纤电压值增大,建立了盐度的拟合方程;通过检验发现式(2)效果较好,最大误差为5.5%. 展开更多

关键词 液滴分析技术 溶解氧 盐度 液滴指纹图 荧光淬灭

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光电式液滴分析技术定量检测水中的盐度 被引量：1

8

作者 冯国红 裘祖荣 杨慧敏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第7期123-125,135,共4页

基于光纤—电容液滴分析方法的原理,研究了盐度的检测。由20种不同盐度溶液的实验结果得出:随着盐度的增加,光纤信号值和液滴指纹图曲线下的面积不断增大。利用1—12—1三层BP神经网络结构,分别以光纤信号的平均值和液滴指纹图曲线下的... 基于光纤—电容液滴分析方法的原理,研究了盐度的检测。由20种不同盐度溶液的实验结果得出:随着盐度的增加,光纤信号值和液滴指纹图曲线下的面积不断增大。利用1—12—1三层BP神经网络结构,分别以光纤信号的平均值和液滴指纹图曲线下的面积为输入向量,进行网络训练,并利用训练好的网络分别进行测试。比较测试结果得出:利用光纤信号的平均值作为BP网络的输入向量进行盐度检测效果较好,最大检测误差为0.14%。 展开更多

关键词 光纤—电容液滴分析 盐度 液滴指纹图 BP神经网络

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基于液滴分析技术的浊度定量检测研究 被引量：1

9

作者 陈海秀 张江洲 薛海峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第10期85-89,共5页

为了快速、准确地检测出水质指标,将光纤、电容液滴分析技术作为检测手段,定量检测溶液浊度。通过光纤、电容液滴传感器获取溶液生成液滴过程中基于液滴体积液的"液滴指纹图"。根据指纹图特征,确定了浊度的测量范围,选取光纤... 为了快速、准确地检测出水质指标,将光纤、电容液滴分析技术作为检测手段,定量检测溶液浊度。通过光纤、电容液滴传感器获取溶液生成液滴过程中基于液滴体积液的"液滴指纹图"。根据指纹图特征,确定了浊度的测量范围,选取光纤信号最大峰值作为分析对象,建立其与浊度的拟合方程,实现了0～200 NTU浊液的快速检测,这种测量方法最大相对误差为3. 9%,具有较高的准确性。 展开更多

关键词 浊度 液滴分析技术 液滴指纹图 最大峰值

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基于热裂解及液滴分析技术的树种识别初探

10

作者 冯国红 姜雪松 张敏 《森林工程》 2014年第4期31-33,38,共4页

将木粉用热裂解装置进行液化,应用液滴分析技术对树种识别进行研究。木粉液化后,能否形成具有一定重复性的液滴,对于能否将液滴分析技术应用在木材识别上至关重要。本文对红松木粉液化后,采用5种不同的流速进行实验。结果表明,通过选择... 将木粉用热裂解装置进行液化,应用液滴分析技术对树种识别进行研究。木粉液化后,能否形成具有一定重复性的液滴,对于能否将液滴分析技术应用在木材识别上至关重要。本文对红松木粉液化后,采用5种不同的流速进行实验。结果表明,通过选择合适的流速,可以获得重复性较好的液滴。同时,通过初步比较特征相似的红松和白松的液滴指纹图,发现二者有明显的不同,说明应用液滴分析技术识别树种有一定的可行性。 展开更多

关键词 液滴分析技术 树种识别 热裂解

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液滴分析技术识别大兴安岭主要树种的方法研究

11

作者 刘曼曼 冯国红 +1 位作者 刘梦 孟令月 《绿色科技》 2020年第21期110-111,116,共3页

基于热裂解和光纤液滴分析技术对红松、白松、落叶松、椴木和柞木的液滴指纹图识别方法进行了研究。应用移动平均法对数据进行了滤除噪声处理,基于5个树种的液滴指纹图特点及液滴的形成过程,提取了5个树种的液滴总周期、光纤信号的平均... 基于热裂解和光纤液滴分析技术对红松、白松、落叶松、椴木和柞木的液滴指纹图识别方法进行了研究。应用移动平均法对数据进行了滤除噪声处理,基于5个树种的液滴指纹图特点及液滴的形成过程,提取了5个树种的液滴总周期、光纤信号的平均值、光纤信号的波谷值及光纤信号的主波峰值等9个特征值,比较5个树种的特征值,其差别较大。每种树种取20滴样本,给出了其相应特征值的置信区间。对每种树种取5滴液滴对9个特征值的稳定性进行了验证,验证结果表明:5个特征值稳定性好,3个特征值稳定性较好,1个特征值稳定性差。基于9个特征值的稳定性结果,提出了在进行树种识别时,可按一级指标、二级指标、三级指标进行设置。 展开更多

关键词 树种识别 液滴分析技术 特征识别方法

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液滴分析仪光电传感器的改进 被引量：5

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作者 姚尧 裘祖荣 樊玉铭 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期75-81,共7页

针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高,影响液滴分析测量精度的关键问题,重新设计了传感器结构,在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法,电容传感器测量极小值标准差为0.001 7 p... 针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高,影响液滴分析测量精度的关键问题,重新设计了传感器结构,在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法,电容传感器测量极小值标准差为0.001 7 p F,极大值标准差为0.002 4 p F。改进光纤信号测量电路,利用无限增益低通滤波器避免由于放大倍率过高引起的自激震荡,光纤传感器测量峰值标准差为0.019 9 V,提高了液滴分析仪测量精度。 展开更多

关键词 液滴分析技术 光纤传感器 电容传感器 AD7747 液滴指纹图

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基于液滴指纹图波形分析的液体识别方法 被引量：9

13

作者 宋晴 张国雄 裘祖荣 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期19-23,共5页

为了定量地描述“光电液滴指纹图”鉴别液体的功能,提出一种波形分析法来提取指纹图的特征参数。采用“邻域比较法”或“基于最大值和最小值的极值检测法”确定指纹图的峰谷位置,分别计算表征主峰、次峰和波谷的电容信号和光纤信号的参... 为了定量地描述“光电液滴指纹图”鉴别液体的功能,提出一种波形分析法来提取指纹图的特征参数。采用“邻域比较法”或“基于最大值和最小值的极值检测法”确定指纹图的峰谷位置,分别计算表征主峰、次峰和波谷的电容信号和光纤信号的参数,以及指纹图的曲线长度和曲线面积。实验证明,“曲线面积”是最有效的识别参数,不同种类液体的相对分辨率为7.45%;同一种类不同品牌的水、饮料、酒、醋和酱油的相对分辨率分别为1.96%,7.64%,14.39%,0.07%和3.65%。指纹图的“次峰”是相对较弱的特征,相对分辨率仅为0.07%。 展开更多

关键词 液体识别 波形分析 液滴指纹图 光电技术

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温度对液滴指纹图水质识别的影响分析 被引量：1

14

作者 冯国红 裘祖荣 廖和琴 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期457-461,共5页

研究水本身温度和环境温度的变化对液滴指纹图产生的影响,可为液滴分析仪仪器化设计提供参考。在环境温度保持在27℃左右时,对注射器中水的温度由57℃降至31.3℃期间,连续采集了16组液滴指纹图,比较各组液滴指纹图,光纤信号和电容信号... 研究水本身温度和环境温度的变化对液滴指纹图产生的影响,可为液滴分析仪仪器化设计提供参考。在环境温度保持在27℃左右时,对注射器中水的温度由57℃降至31.3℃期间,连续采集了16组液滴指纹图,比较各组液滴指纹图,光纤信号和电容信号的最大变化分别为0.17%和1.23%,与系统误差相当,说明水本身温度对液滴指纹图几乎无影响;以纯水在不同温度下的折射率、表面张力和介电常数值,计算了环境温度对纯水液滴测量信号的影响大小,计算结果表明:环境温度由18℃升至30℃时,光纤信号和电容信号的变化分别为0.64%和3%,对电容信号的影响较大。 展开更多

关键词 水质识别 温度的影响 液滴指纹图 光纤信号 电容信号

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基于等效电容的介电湿润芯片液滴位置检测方法 被引量：2

15

作者 许晓威 孙立宁 +3 位作者 陈立国 江海兵 张玉良 季英瑜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期423-428,共6页

数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其得到了广泛关注与应用,但数字微流控系统中针对芯片上液滴的位置缺少反馈就会发生液滴不能成功被驱动的现象,致使液滴不能够完成规划的路径。本文采用基于等效电容的液滴位置... 数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其得到了广泛关注与应用,但数字微流控系统中针对芯片上液滴的位置缺少反馈就会发生液滴不能成功被驱动的现象,致使液滴不能够完成规划的路径。本文采用基于等效电容的液滴位置估算检测原理,系统以相邻两个驱动电极与液滴所构成的等效电容为反馈控制对象,该位置估算原理具有无量纲属性,与液滴的组成成分无关,适用性更加广泛。实验结果表明,基于等效电容的液滴位置估算检测原理和装置能极大地提高液滴连续运动的成功率,从而使液滴能够按照规划好的路径运动到既定目的地。 展开更多

关键词 数字微流控技术 介电湿润机理 液滴位置估算 等效电容

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液滴微流控技术在微生物工程菌株选育中的应用进展 被引量：7

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作者 涂然 李世新 +1 位作者 李昊霓 王猛 《合成生物学》 CSCD 2023年第1期165-184,共20页

微生物工程菌株是生物制造的重要基础,但大多数的工程菌株需要进化改造才能适用于生物制造。在菌种选育过程中,如何高效地筛选获得具有目标性状的微生物工程菌株是进行生物制造应用的关键影响因素之一。液滴微流控技术作为近年来发展起... 微生物工程菌株是生物制造的重要基础,但大多数的工程菌株需要进化改造才能适用于生物制造。在菌种选育过程中,如何高效地筛选获得具有目标性状的微生物工程菌株是进行生物制造应用的关键影响因素之一。液滴微流控技术作为近年来发展起来的一种基于微芯片的高通量检测筛选技术,可以生成大小均一、相互独立的微体积液滴小室,并应用于单细胞的培养、检测和分离,在微生物菌株改造尤其是分泌型菌株的改造中得到广泛应用。本文首先概述液滴微流控技术的组成部分,对关键性的技术进行简要介绍;其次根据液滴检测信号的来源、液滴筛选流程的难易程度和液滴分选仪器的适用范围,对液滴微流控技术在工程菌株选育中的应用进行总结分析;最后对液滴微流控技术在应用中存在的问题和研究方向进行展望,为深化其在微生物合成生物学中的应用提供指导。 展开更多

关键词 液滴微流控技术 单细胞分析 细胞工厂 高通量筛选 进化改造

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液滴分析仪器的小型化研究

17

作者 马浩 裘祖荣 费鸣杰 《科学技术与工程》 2007年第22期5918-5921,共4页

在原有的光纤、电容液滴分析仪器的基础上,利用嵌入式系统实现信号的采集、显示与对比分析整个过程,无需计算机的参与。实现了便携式改进的目标。对硬件和软件分别进行了设计,并对系统进行了实验验证,取得了较好的效果。

关键词 光纤 电容液滴分析 嵌入式系统 ARM 支持向量积

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液滴指纹图的归一化处理和特征提取 被引量：10

18

作者 宋晴 张国雄 +2 位作者 裘祖荣 徐健 方仲平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期45-47,共3页

液滴指纹图被认为是反映液体特性的综合数据库 ,介绍了对液滴指纹图进行归一化处理的方法和步骤 ,以及通过建立特征函数计算被测液体的指纹图相对于参照液体指纹图的相关系数 ,从而提取液滴指纹图的特征值的方法。文中给出部分实验曲线... 液滴指纹图被认为是反映液体特性的综合数据库 ,介绍了对液滴指纹图进行归一化处理的方法和步骤 ,以及通过建立特征函数计算被测液体的指纹图相对于参照液体指纹图的相关系数 ,从而提取液滴指纹图的特征值的方法。文中给出部分实验曲线及数据结果。 展开更多

关键词 液滴指纹图 归一化处理 特征提取 光纤液滴分析

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基于视频图像处理的液体粘度识别方法研究 被引量：3

19

作者 许瀚文 马小晶 王宏伟 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第1期30-35,共6页

为了在生产过程中实现液体粘度的在线监测,提出一种结合数字图像处理和液滴分析技术的液体粘度识别方法。通过实验获得不同粘度液滴的形成及生长过程图像,利用图像处理技术得到液滴生成周期的轮廓特征数据,并采用随机森林特征选择(RFFS... 为了在生产过程中实现液体粘度的在线监测,提出一种结合数字图像处理和液滴分析技术的液体粘度识别方法。通过实验获得不同粘度液滴的形成及生长过程图像,利用图像处理技术得到液滴生成周期的轮廓特征数据,并采用随机森林特征选择(RFFS)算法选择高质量特征子集作为输入,对麻雀搜索算法(SSA)优化的SVR模型进行训练,获得能够识别目标液体动力粘度的软测量模型。研究结果表明,基于SSA-SVR软测量模型的液体粘度识别方法能够快速有效识别液体的动力粘度,在所研究的粘度范围内检测精度优于传统测量方法,为液体粘度非接触检测提供了一种新的测量思路。 展开更多

关键词 粘度识别 液滴图像分析技术 特征选择 支持向量回归 麻雀搜索算法

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非光学量测试与设备

20

《中国光学》 EI CAS 2003年第3期76-77,共2页

O657.8 2003032180液体成分检测中的光学方法=Optical methods in liquid ingredientanalysis[刊,中]/高亮(清华大学.北京(100084)),曾理江…∥光学技术.—2002,28(4).—351-352,354介绍了目前比较新的两种液体检测方法:毛细管电泳法和... O657.8 2003032180液体成分检测中的光学方法=Optical methods in liquid ingredientanalysis[刊,中]/高亮(清华大学.北京(100084)),曾理江…∥光学技术.—2002,28(4).—351-352,354介绍了目前比较新的两种液体检测方法:毛细管电泳法和液滴分析法。将这两种方法和传统的液体检测方法进行了比较,列举了这两种方法的优点和有待解决的问题。同时说明了光学技术在液体成分检测中的应用。 展开更多

关键词 液体成分检测 光学技术 检测方法 两种方法 毛细管电泳法 液滴分析 清华大学 光学方法 自动测量 高精度

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