Evolution of organic matter from sewage sludge and garden trimming during composting

Evolution of organic matter from sewage sludge and garden trimming during composting
Evolution of organic matter from sewage sludge and garden trimming during composting

Evolution of organic matter from sewage sludge and

garden trimming during composting

Marco Grigatti *,Claudio Ciavatta,Carlo Gessa

Department of Agro-Environmental Sciences and Technologies,University of Bologna,Viale Fanin no.40,40127Bologna,Italy

Received 12March 2003;accepted 4June 2003

Abstract

To use compost appropriately in agriculture it is extremely important to estimate the stabilization level of the organic matter.In this work,two di?erent piles of compost were studied by means of (i)humi?cation parameters (degree of humi?cation––DH,humi?cation rate––HR,humi?cation index––HI)prior to and after enzymatic hydrolysis of the extracted organic carbon,(ii)water-soluble organic carbon (WSOC)and (iii)water-soluble nitrogen.A signi?cant relationship between composting time,WSOC and humi?cation parameters after enzymatic hydrolysis (DH enz ;HR enz ;HI enz )was found.ó2003Elsevier Ltd.All rights reserved.

Keywords:Compost;Enzymatic hydrolysis;Humi?cation parameters;Water-soluble organic carbon;Water-soluble nitrogen

1.Introduction

The considerable amount of organic matter (OM)and the appreciable concentration of mineral nutrients in sewage sludge and garden trimming provide an ex-cellent source of plant nutrition when applied to soil after an appropriate composting period (Terman and Mays,1973;De Haan,1981;Chen et al.,1996;Zach et al.,1999).The agronomical quality of compost pro-duced from these biosolids is limited mainly by their chemical composition as well as by the stability and maturity of the OM (Iglesias-Jimenez and Perez-Garcia,1992;Govi et al.,1993;Chefetz et al.,1996;Bernal et al.,1998;Marchiol et al.,1999).Organic components of compost undergo several important transformations during the composting process,(Tiquia and Tam,2000;S a nchez-Monedero et al.,2001)producing metabolites which exhibit inhibiting or stimulating e?ects on plant growth (Wong et al.,2001).The OM from sewage sludge and garden plant trimming must be well stabilized be-fore its addition to soil,otherwise it could have a toxic e?ect on plants (Atiyeh et al.,2001).Many di?erent methods have been proposed to substantiate OM qual-ity during the composting process.Nicolardot et al.

(1982)proposed monitoring the respiration intensity during composting,while Nappi (1989)attempted to correlate the degree of stabilization with nitrogen min-eralization.A number of bioassay methods on cress (Lepidium sativum L.)seedling growth (Zucconi and de Bertoldi,1987),cress seed germination and physiologi-cal parameters of sun?ower (Helianthus annuus L.)plants (Baca et al.,1990)have been proposed to evaluate compost maturity;however none of these methods give an absolute https://www.360docs.net/doc/485133506.html,post is a very heterogeneous biomass and the di?erent chemical methods exploited to determine maturity level are only suitable for certain families of materials.Genevini et al.(1992)reported a poor correlation between the degree of humi?cation (DH),compost protein and hemicellulose rich materials due to the formation of humic-like molecules (Ciavatta et al.,1990a).The relationship between composting time and maturation level can be increased by treating an organic extract with a sequence of unspeci?c hydrolytic enzymes (Ciavatta et al.,1990a).This enzymatic treat-ment,together with the amount of water-soluble organic carbon (WSOC)and water-soluble nitrogen (WSN),provide a more thorough understanding of the compo-sting process and compost stability.

The aim of this work was to follow the evolution of the OM from sewage sludge and yard trimming during the composting of two piles of compost,using humi?cation parameters,enzymatic hydrolysis,WSOC and WSN.

*

Corresponding author.Tel.:+39-51-209-6217;fax:+39-51-209-6203.

E-mail address:marco.grigatti@tin.it (M.Grigatti).0960-8524/$-see front matter ó2003Elsevier Ltd.All rights reserved.

doi:10.1016/S0960-8524(03)00170-6

Bioresource Technology 91(2004)

163–169

2.Methods

2.1.Sampling and preparation of samples

Two di?erent compost samples(‘‘A’’and‘‘B’’)were taken from a composting plant over a period of160days of composting in a static pile.The blend of raw mate-rials in trial‘‘A’’at the beginning of the composting process was made up of70%(v/v)plant trimming (mowed and pruned)and30%(v/v)sewage sludge of either urban or agro-industrial origin.The raw materials in trial‘‘B’’were made up of60%(v/v)plant trimming and40%(v/v)urban and agro-industrial sewage sludge mixture.Samples were obtained following the procedure suggested by I.P.L.A.(1998),dried in an air-forced oven at40°C until they reached a constant weight and then sieved to8mm.The fraction<8mm(/)was crushed using a Tecator Cyclotec,1093(PBI),until all the ma-terial passed through a0.25mm sieve.

2.2.Determination of ash content,pH and electrical conductivity

The ash content was determined as follows:5g of dry sample was placed in an oven at650°C until a constant weight was achieved(about6h)(I.P.L.A.,1998).

A suspension of5g of sample and50ml of distilled water was stirred for30min at25°C and,after?ltra-tion,the pH was measured using a Crison pH-meter (Micro TT2022,Spain).

The electrical conductivity of the same solution was then measured using speci?c equipment(Halosis SAT type,Italy).

2.3.Determination of nutrients and heavy metals

The nutrient and heavy metal content was determined in accordance with Italian and E.C.o?cial chemical methods for fertilisers(M.A.F.,1986).

2.4.Extraction and fractionation of the organic carbon

Two grams of compost sample was prepared as re-ported in Section 2.1and extracted with100ml of NaOH0.1M+Na4P2O70.1M solution,at65°C using a Dubno?shaker bath at110rpm for24h under N2 atmosphere.The suspension was centrifuged at5000·g for30min and then?ltered through a0.8l m?lter and fractionated into humic and humic-like materials and non-humi?ed(NH)organic carbon(M.A.F.,1986; Ciavatta et al.,1990b).The total organic carbon(TOC) in the solid and liquid samples was measured using the methods suggested by Ciavatta et al.(1989,1991),re-spectively.2.5.Enzymatic hydrolysis

Enzymatic hydrolysis of the liquid samples was car-ried out as follows:50mg of extracted organic C(TEC) was placed into a100ml Erlenmeyer?ask.The volume was brought to around20ml with de-ionized H2O and then the solution was acidi?ed drop by drop to pH8 with85%H3PO4.Next,selected enzymes(Merck,Ger-many)were sequentially added to the suspension.The enzymes used were(i)5ml of a solution containing150 l g mlà1of lipase(porcine,130FIP-units mgà1),(ii)10 ml of a solution of15l g mlà1of lysozyme(from hen?s egg white,15,000units mgà1),and(iii)10ml of a so-lution of40l g mlà1of pronase(from Streptomyces griseus,95PUK mgà1).The enzyme solutions were ad-ded to the organic extract sequentially(lipase,followed by lysozyme,and?nally pronase).Each enzymatic treatment with a single enzyme was carried out in a thermostatic shaker bath at37°C and80oscillations per min for90min.Following the three incubations,the suspension was?ltered through a0.45l m Millipore ?lter,and then fractionated following the procedure suggested by Ciavatta et al.(1990a).

2.6.Water-soluble organic carbon and nitrogen

WSOC and WSN were extracted according to Chen et al.(1998).The determination of TOC in solution was carried out by dichromate oxidation(Ciavatta et al., 1991),while the total nitrogen in solution was deter-mined by acid digestion followed by automatic titration (Kjeldhal)(M.A.F.,1986).

2.7.Statistical analysis

Statistical analysis was performed using a Sigma Plot version2000software programme.

3.Results and discussion

https://www.360docs.net/doc/485133506.html,post characteristics

The main chemical characteristics of the composting trial samples at each speci?c stabilization step are re-ported in Table1.The di?erent moisture contents were due to temperature changes throughout the year period. Trial‘‘A’’was conducted throughout the spring–sum-mer season and trial‘‘B’’in wintertime.As can be seen in Fig.1,it is possible to appreciate that the lower TOC content of sample‘‘B’’compared to sample‘‘A’’is de-pendent upon the di?erent composition of the initial blends of raw materials.The TOC and total Kjeldhal nitrogen(TKN)content decreased during the compost-ing process due to the mineralization of the OM by microorganisms.

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The data for TKN,phosphorus,potassium,magne-sium,manganese and sodium (Table 2),was within the normal range for these nutrients (Korboulewsky et al.,2002).Total DTPA,extractable heavy metals and other trace elements present in the di?erent trial samples at the end of the process are shown in Table 3.3.2.Extractable and humi?ed organic carbon

The extractable (TEC),humi?ed (HA +FA)and NH C content is detailed in Fig.1.As reported by Ciavatta et al.(1990b,1993)the di?erent trials con?rmed that TOC and TEC decreased predominantly during the ?rst phase of composting due to the intense mineralization process.The NH fraction is lower than the humi?ed fraction in every sample analyzed.The humi?ed C content was overestimated particularly at the beginning of the composting process,because a part of the NH material interferes with the fractionation of humic sub-stances (Ciavatta et al.,1990a).

The DH,the humi?cation ratio (HR)and the index of humi?cation (HI)of the samples illustrated the evo-lution of the organic fraction (Figs.2–4).The high DH and HR values (Figs.2and 3)at the beginning of the process are due to the interfering substances (mainly proteins and lipids),while more authentic humi?cation parameter values can be obtained after an enzymatic hydrolysis of the extracts (Ciavatta et al.,1990a).

Table 1

Moisture,pH,electrical conductivity and ash content in compost samples during the composting process Sample

Days of composting Moisture (%)pH (dil.1:5)EC w (dS m à1)Ash (%)A ?,B ?A ?B ?A ?B ?A ?

B ?

A ?

B ?1067687.417.17 2.5 3.5374221538628.677.45 3.2 4.6395133017457.848.23 4.2 3.6405744016227.438.42 4.5 2.1486157012497.518.47 3.3 1.64766610012537.708.38 2.41.75065713011507.708.12 2.0 1.748658160

11

48

7.70

7.79

2.0 1.9

49

65

A ??Compost A.

B ??Compost B.

All analyses were carried out in triplicate and relative standard deviations were less than 5%.

Table 2

Total content of various nutrients in compost samples at di?erent stages of maturation Sample

TKN (%)P 2O 5(%)K 2O (%)MgO (%)Na (%)Mn (mg kg à1)A ?

B ?A ?B ?A ?B ?

A ?

B ?A ?B ?

A ?

B ?

1 2.2

2 1.87

1.17 1.32 1.220.97 1.20

2.000.12

0.1435825941.56 1.10 1.08 1.220.770.941.81 2.700.120.132472928 1.55

1.01

1.39

1.30

0.83

0.90 1.96

2.56

0.18

0.10261330

A ??Compost A.

B ??Compost B.

All analyses were carried out in triplicate and relative standard deviations were less than 5%.

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165

3.3.Humi?cation parameters after enzymatic hydrolysis

Continuously lower DH values were obtained after the enzymatic hydrolysis of the TEC of compost sam-ples when compared to the untreated samples(Fig.2). In trial‘‘A’’,prior to enzymatic hydrolysis,the DH showed an irregular trend with a negligible relationship between composting time and DH(R2?0:35;P?ns). After enzymatic hydrolysis,the DH enz values decreased and showed a more regular increasing trend during composting.The relationship between time and DH enz was statistically signi?cant(R2?0:90;P<0:005)(Fig.

2).In trial‘‘B’’,the DH trend,both before and after enzymatic hydrolysis,was very similar to that observed in trial‘‘A’’(Fig.2).The relationship between time and DH was statistically signi?cant after the enzymatic treatment(R2?0:96;P<0:0005).

The enzymatic treatment was highly e?ective on the HR enz(Fig.3).The relationship between HR and time, before and after the enzymatic treatment,increases from R2?0:01,P?ns to R2?0:83,P<0:05in trial‘‘A’’and from R2?0:16,P?ns to R2?0:86,P<0:01in trial ‘‘B’’.It must be emphasized that the HR enz showed an asymptotic trend after about3months of composting.

Signi?cant di?erences in the relationship between HI calculated before and after the enzymatic treatment were observed(Fig.4).The statistical parameters showed a good relationship between time and HI enz after the en-

Table3

Total and DTPA extractable heavy metals and some trace elements in samples of compost at the end of the composting period

Sample B Co Fe Cu Zn Total DTPA Total DTPA Total DTPA Total DTPA Total DTPA A?9n.d.287.030,64014321461321293

B?66n.d.337.219,8728001642831298 Cd Cr Hg Ni Pb

A? 3.2<0.535<1<0.5n.d.4685512

B? 1.3<0.552<1<0.5n.d.5754111

A??Compost A.

B??Compost B.

All analyses were carried out in triplicate and relative standard deviations were less than5%.

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zymatic treatment:R2?0:82,P<0:05(Fig.4,trial ‘‘A’’)and R2?0:95,P<0:01(Fig.4,trial‘‘B’’).

The presence of the humic-like substances was sig-ni?cantly higher at the beginning of the composting process.These substances were used by the micro-organisms both as an energy source and for synthesis of humic substances(Ciavatta et al.,1990a;Adani et al., 1995,1997).

3.4.Total water-soluble organic carbon and nitrogen

The concentration of WSOC in the water extract progressively decreased with maturation time in both cases(Fig.5).These results are in agreement with those previously reported by Chen et al.(1998).At the be-ginning of composting,the WSOC content was1630 mg là1in trial‘‘A’’and1400mg là1in trial‘‘B’’and after 160days it decreased respectively to38%and16%of the initial values.A good correlation was found between

composting time and WSOC:R2?0:85,P<0:01(Fig. 5,trial‘‘A’’)and R2?0:92,P<0:005(Fig.5,trial‘‘B’’).

The WSOC was then correlated to humi?cation parameters calculated after the enzymatic treatment (DH enz;HR enz;HI enz,Figs.6–8).A signi?cant corre-lation was found between each parameter vs.WSOC in both trial‘‘A’’and‘‘B’’.In particular,the results of the DH enz vs.WSOC showed a correlation of R2?0:95, P<0:0001and R2?0:85,P<0:005in trial‘‘A’’and ‘‘B’’respectively(Fig.6).Plotting HR enz vs.WSOC the following relationships were observed:R2?0:81, P<0:005in trial‘‘A’’and R2?0:92,P<0:0005in trial ‘‘B’’(Fig.7).Finally,plotting HI enz vs.WSOC the re-sulting relationships were R2?0:97,P<0:0005in trial ‘‘A’’and R2?0:88,P<0:001in trial‘‘B’’(Fig.8).

At the same time the WSN decreased from280to180 mg là1and from200to98mg là1in trial‘‘A’’and‘‘B’’respectively.The WSN content showed a good correlation

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with maturation time,but no signi?cant correlation with the humi?cation parameters.These results con?rm that the microbial biomass subtracts nutrients,including sol-uble N,for their metabolism during composting.

4.Conclusion

Composting is a biological,aerobic process in which microorganisms utilize OM for their metabolism.The parameters usually used to determine the maturity of compost(DH,HR,HI)are often overestimated due to the presence of humic-like substances such as proteins, lipids and intermediate microorganism metabolites.A signi?cant relationship between composting time and WSOC was found.Enzymatic treatment of the whole extract produced very interesting results.The DH,HR and HI calculated after enzymatic hydrolysis(DH enz; HR enz;HI enz)showed a more realistic trend because this treatment removes the humic-like substances.Further-more,the statistically signi?cant relationship found rbetween humi?cation parameters after enzymatic hy-drolysis(DH enz;HR enz;HI enz)and WSOC demonstrates that is possible to monitor the composting maturation process more easily and rapidly avoiding longer and more expensive analytical procedures. Acknowledgements

This research was supported with funds provided by (i)‘‘Ispettorato Centrale Repressioni Frodi’’of the Italian Ministry of Agricultural and Forestry Policies (MiPAF)and(ii)Italian Ministry of‘‘Universit a e della Ricerca’’(MIUR),60%funds.

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惠斯通电桥实验报告南昌大学

南昌大学物理实验报告 课程名称:_____________ 大学物理实验 实验名称:_______________ 惠斯通电桥 学院:___________ 专业班级: 学生姓名:_________ 学号: 实验地点:___________ 座位号: 实验时间:第11周星期4上午10点开始

、实验目的: 1. 掌握电桥测电阻的原理和方法 2. 了解减小测电阻误差的一般方法 、实验原理: (1) 惠斯通电桥原理 惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图 7-4所示。若调节电阻到合适阻值时, 可使检流计 G 中无电流流过,即 B 、D 两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。电桥平衡,检流计中无电流通过, 相当于无BD 这一支路,故电源 E 与电阻R ,、R x 可看成一分压电路;电源和电阻 R 1 上面两式可得 R 2 桥达到平衡。故常将 R 、R 2所在桥臂叫做比例 臂,与R x 、R S 相应的桥臂分别叫做测量臂和比 较臂。 V B C 点为参考,贝y D 点的电位V D 与B 点的电位V B 分别为 R 2 R S R S V D R X 因电桥平V B V D 故解 R 2、R S 可看成另一分压电路。若以 R x 为 E 待测电阻,则有 R>< R X R S 上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比例关系。如果 1 10,10 1等)并固定不变,然后调节 金使电

(2)电桥的灵敏度

n R S R S 灵敏度S 越大,对电桥平衡的判断就越容易,测量结果也越准确。 此时R s 变为R s ,则有:R x R2 R s ,由上两式得R x . R s R s 三、 实验仪器: 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源 四、 实验内容和步骤: 1. 将箱式电桥打开平放,调节检流计指零 2. 根据待测电阻(线式电桥测量值或标称值)的大小和 R 3值取满四位有效数字原则,确定比例臂的取值,例如 R 为数千欧的电阻,为保证 4位有效数字,K r 取 3. 调节F 3的值与R <的估计 S _____ S 的表达式 R S R S S-i S 2 _____________________ ES R i R 2 R s R x 1 R E % R i R 2R X Rg 2 R x R s R 2 R - R E 2 R R s R x (3) 电桥的测量误差 电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差, 二是电桥灵敏度引入的误差。为减少误差传递, 可采用交换法。 交换法:在测定R x 之后,保持比例臂 R -、R 2不变,将比较臂 R s 与测量臂R x 的位置对换,再调节 R s 使电桥平衡,设 电桥的灵敏程度定义: R i

惠斯通电桥测电阻实验报告

肇 庆 学 院 肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告 级 班 组 实验合作者 实验日期 姓名: 学号 老师评定 实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测 一次得到一个R ’ 4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 43 2R R R R x ?= ' 42 3R R R R x ?= 联立两式得: ' 44R R R x ?= 由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。 4.电桥灵敏度 电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时,电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中,为了便于灵敏度 I 2 I x c

晶体硅电池片在丝网印刷中常见质量问题

丝网印刷中常见质量问题 丝网印刷故障产生的原因是多方面的,涉及丝印印版、丝印刮版、丝印油墨、丝印设备,丝印材料以及操作技术等诸多因素。丝印故障的产生,有单一方面的原因的,但更多的则的错综复杂的诸原因的交叉影响的结果。这是操作者在判定故障原因,采取相应对策时要特别注意的。 1、糊版产生的原因和解决办法是什么? 糊版亦称堵版,是指丝网印版图文通孔部分在印刷中不能将油墨转移到承印物上的现象。这种现象的出现会影响印刷质量,严重时甚至会无法进行正常印刷。 丝网印刷过程中产生的糊版现象的原因的错综复杂的。糊版原因可从以下各方面进行分析。 ①承印物的原因。丝网印刷承印物是多种多样的,承印物的质地特性也是产生糊版现象的一个因素。例如:纸张类、木板类。织物类等承印物表面平滑度低,表面强度较差,在印刷过程中比较容易产生掉粉、掉毛现象,因而造成糊版。 ②车间温度、湿度及油墨性质的原因,丝网印刷车间要求保持一定的温度和相对湿度。如果温度高,相对湿度低,油墨中的挥发溶剂就会很快的挥发掉,油墨的粘度变高,从而堵住网孔。另一点要注意的是,如果停机时间过长,也会产生糊版现象,时间越长糊版越严重。其次是,如果环境温度低,油墨流动性差也容易产生糊版。 ③丝网印版的原因。制好的丝网印版在使用前用水冲洗干净并干燥后方能使用。如果制好版后放置过久不及时印刷,在保存过程中或多或少就会粘附尘土,印刷时如果不清洗,就会造成糊版。 ④印刷压力的原因。印刷过程中压印力过大,会使刮板弯曲,刮板与丝网印版和承印物不是线接触,而是面接触,这样每次刮印都不能将油墨刮干净,而留下残余油墨,经过一定时间便会结膜造成糊版。 ⑤丝网印版与承印物间隙不当的原因。丝网印版和承印物之间的间隙不能过小,间隙过小在刮印后丝网印版不能脱离承印物,丝网印版抬起时,印版底部粘附一定油墨,这样也容易造成糊版。 ⑥油墨的原因。在丝网印刷油墨中的颜料及其它固体料的颗粒较大时,就容易出现堵住网孔的现象。另外,所选用丝网目数及通孔面积与油墨的颗粒度相比小了些,使较粗颗粒的油墨不易通过网孔而发生封网现象也是其原因之一。对因油墨的颗粒较大而引起的糊版,可以从制造油墨时着手解决,主要方法是严格控制油墨的细度。 油墨在印刷过程中干燥过快,容易造成糊版故障。特别是在使用挥发干燥型油墨时这类现象更为突出,所以在印刷时必须选择恰当的溶剂控制干燥的速度。在选用油墨时要考虑气候的影响,一般在冬季使用快干性油墨,夏季则应在油墨中添加迟干剂,如果使用迟干剂还发生糊版现象,就必须换用其他类型油墨。 使用氧化干燥型油墨,糊版现象出现得不是很多,但在夏季如果过量使用干燥剂,也会发生糊版现象,一般夏季要控制使用干燥剂。 使用二液反应型油墨时,由于油墨本身干燥速度慢,所以几乎不发生糊版现象,但偶尔也有发生糊版现象的。 在印刷过程中,油墨粘度增高造成糊版,其主要原因是:版上油墨溶剂蒸发,致使油墨粘度增高,而发生封网现象。如果印刷图文面积比较大,丝网印版上的油墨消耗多,糊版现象就少。如果图文面积小,丝网印版上的油墨消耗少,就容易造成糊版,其对策的经常换用新油墨。油墨的流动性差,会使油墨在没有通过丝网时便产生糊版,这种情况可通过降低油墨粘度提高油墨的流动性来解决。 发生糊版故障后,可针对版上油墨的性质,采用适当的溶剂擦洗。擦洗的要领是从印刷面开始,由中间向外围轻轻擦拭。擦拭后检查印版,如有缺损应及时修补,修补后可重新开始印刷。应当注意的是,膜版每次擦洗一次,就变薄一些,如擦拭中造成版膜重大缺损,则只好换新版印刷。

大学物理实验教程预习思考题、分析题参考答案

大学物理实验教程预习思考题、分析题参考答案

大学物理实验教程预习思考题、分析题参考答案 分享 作者:雪已被分享2次评论(0)复制链接分享转载举报 为节省大家时间,特从网上搜相关答案供大家参考!(按咱做实验顺序) 2.用模拟法测绘静电场 【预习思考题】 1.用电流场模拟静电场的理论依据是什么?模拟的条件是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。

2.等势线和电场线之间有何关系? 等势线和电场线处处相互垂直。 3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界有什么关系?它们对被测绘的电场有什么影响? 在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。 【分析讨论题】 1.如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布是否发生变化?为什么? 如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。 2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?

太阳能电池制造中的丝网印刷技术概述

太阳能电池制造中的丝网印刷技术概述 摘要太阳能电池连接技术的最重要的部分就在硅衬底金属化制造。这个方法是一项先进的印刷工艺,这个技术能够在很大程度上决定太阳能电池的能量转换效率。这项工艺被大规模用于太阳能电池的批量化生产,是第三代太阳能电池制造过程中最重要的环节。 关键词丝网印刷;晶体硅;电极;质量控制 太阳能电池是利用光电效应将光能转化成电能的装置。它是太阳能发电的基础和核心。目前,光伏电池生产有二个主要难题。第一,怎么增加太阳能电池的转换效率,以加大电池板组件一平方米范围内的发电量。第二,在加大投入成本之前,怎样通过现有技术使太阳能电池的制造力得到加强。丝网印刷技术在制造太阳能电池片背电场和正电极的生产中越来越成熟运用,逐渐变成了现在光伏电池生产的最为流行的技术。 1 太阳能电池丝网印刷 1.1 丝网印刷在光伏电池制造过程中的位置 制造晶体硅光伏电池的过程有印刷背电极、铝背场和正电极。电极印刷的好坏很大程度上决定了电池片性能的好坏。所以它是光伏电池制造过程的一个主要环节。利用丝网印刷技术,在硅片上印刷一种化学活性很高的金屬浆料,通过烘干将金属浆料固化,然后在高温状态下快速烧结。在具有化学活性的金属浆料作用下,金属和硅晶体生成了一个合金层,从而形成良好的接触以及铝背场。 1.2 丝网印刷技术 丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。浆料在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的黏性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程,得到印制的丝网图形。丝网印刷技术,是把包含金属的混合导电浆料通过网状孔压入,压在晶体硅片上生成新的电路和电极,并由光伏电池衍生出光电子。混有金属的浆液压在已经有P-N结的晶体硅片上,背面的银铝浆液单独压制,成为背电极,这样对构件的拼接有好处。二,压制的铝浆被大量掺入杂质,生成P+层。铝背场降低载体复合材料的使用量,以收敛带正电荷的粒子,来加大电压。三,印刷银浆对带正负电荷的粒子的收集有很大的好处,进而便于电极的生成。背电极是用银铝浆(或是银浆)印在电池片的背面(即在未涂布的表面上)的光伏电池板的电极。铝是P型杂质这一事实反映了背电场的功能。实际制造中所需的背场浆料以铝浆为主。背电极印刷对浆料的需求包括:背电极要是光伏电池的实际正电极,需要

实验3.8 惠斯通电桥

A B C D G R 1 R 2 R s R x E I 1 I 2 3.8 惠斯通电桥 【实验简介】 惠斯通电桥是一种精确测量电阻的装置。 电桥法测电阻的实质是将被测电阻与已知电阻相比较,从而确定待测电阻的阻值。制造高精度的电阻比较容易,因此电桥法测电阻容易获得较高的测量精度。 直流电桥主要分为单臂电桥(又称惠斯通电桥)和双臂电桥(又称开尔文电桥)。 单臂电桥用于测量中值电阻(10Ω-106 Ω),双臂电桥用于测量1Ω以下的低值电阻。 【实验目的】 1.了解惠斯通电桥测电阻的原理,掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。 2.了解电桥的灵敏度,学习合理选择实验条件,减小系统误差。 【预习思考题】 1. 调电桥平衡的技巧是什么? 2. 使用检流计有哪些注意事项 3. 调节电桥平衡的过程中,如何使用保护开关K 和滑线变阻器r ? 4. 惠斯通电桥测电阻系统误差产生的原因主要有哪三种? 【实验仪器】 检流计、电阻箱、干电池、滑线变阻器、保护开关、待测电阻、导线、开关。 【实验原理】 1. 电桥的基本原理和平衡条件 惠斯通电桥的基本电路如图 3.8.1所示。电阻1R 、2R 、s R 、x R 组成电桥的四个桥臂,C 、D 两点间接有检流计将两点的电位直接进行比较,当两点电位相等时,检流计G 中无电流通过,我们称电桥达到平衡。这时有 x s R I R I R I R I 212211,== 由上两式得出电桥的平衡条件: 平衡时,若已知1R 、2R 、s R 则可求得: (3.8.1) 用惠斯通电桥测电阻x R x 时,首先要调电桥的平衡。本实验中1R 、2R 、s R 均用电阻箱 x s R R R R = 21s x R R R R 1 2= 图3.8.1

太阳能电池丝网印刷常见问题及处理方法

丝网印刷常见问题及处理方法 漏浆: 检查方法:检查每一个台面同一处有无浆料(适合一、二、三道) 解决方法:根据在硅片上漏浆的位置,确定网版漏浆的位置,查看网版漏浆处的大小,如果漏洞不大,选择合适的胶带在网版下面将漏浆的位置粘住,试做一片,查看是否仍然漏浆,如果仍然漏浆,重新修补,如果不漏,可以继续使用。如果漏洞太大,无法用胶带修补的话,更换网版。第三道网版漏浆解决的方法:查看漏浆是否在删线上,如果不在可用封网浆修补,如果在删线上,直接把网版更换。注意事项:1在修补第一第二道网板时,在胶带粘帖位周围容易造成隐裂,观察确认后,方可生产.发现隐裂,立即更换网板. 2第三道网板使用封网浆,修补后,查看印刷质量.在封网浆周围是否有断线情况.如果发现有断线情况,用无尘布沾取少许清水,轻轻擦拭封网浆周围.在次使用封网浆修补网板时,注意时候有封网浆堵住副删线. 虚印 原因:1印刷参数没有调整. 2刮刀的不平整. 3原材料的问题,硅片厚薄不均. 4网板使用时间过长,造成网板的变形. 5台面不平整. 解决方法:1调整印刷参数,试着抬高丝网间距,加大印刷的压力和刮条深度。 2卸下刮刀,查看是否发生变形,更换刮刀. 3通过测量是否属于原材料的问题. 4更换网板,查看是否依然有这种情况产生. 5以上方法依然不能解决,通知工艺或设备处理. 注意事项:调整印刷参数后必须称重和查看是否出现隐裂,调整参数后的压力变大,容易产生隐裂. 更换刮刀时注意刮刀的平整和安装手法. 断线-3号机 产生原因:1由于长时间的印刷,网板内产生了干浆料. 2第二道台面留有铝浆,导致硅片制绒面粘有铝浆,在印刷第三道时,使铝浆堵住网板. 3杂务或细小的碎片,堵住网板. 处理方法:1浆网板内干浆料铲出,并用粘有松油醇的无尘布擦拭. 2更换②号机的台面纸,并用粘有松油醇的无尘布擦拭.

青岛恒源热电

注意:以下内容请进一步总结! 青岛恒源热电有限公司 目标公司主要从事蒸汽、热水的生产及供应、蒸汽余热发电业务,同时提供供热管道及设施维修、安装业务。据介绍,目标公司开发了循环水供热工程项目,该项目是青岛市获批的第一个清洁发展机制(CDM)项目;前处该项目处于施工建设阶段,预计将于2009年上半年内正式投产。据介绍,目标公司主要负责临港工业区辖区内的蒸汽供应及热网管理,发电业务,对居民的用热服务。 公司成立于2001年,主要从事蒸汽、热水的生产及供应、蒸汽余热发电业务。 青岛恒源热电有限公司位于开发区B区供热范围,拥有12MW的抽凝式汽轮发电机组1台及12MW的背压机组1台,75t/h循环流化床锅炉3台和150t/h锅炉1台,最大供热能力是355t/h,担负着B区的生产、民用供热负荷,主要满足热电厂东部居民小区供热和山东科技大学供热。 青岛恒源热电有限公司位于青岛经济技术开发区临港工业区的中北部,海尔大道与渭河路交界处东北角,渭河路777号。厂区所在地东侧隔宽约100m绿化地为鑫龙物流公司,该公司东侧、距离本项目最近300m处为澳柯玛人才公寓;厂区南侧隔渭河路、绿化带100m处为东小庄村(原村庄平房已搬迁,现建有多座两层复式楼房),该村庄南侧、距离本项目约420m处为山孚日水食品有限公司;项目隔渭河路东南方向约200m处为澳柯玛工业园;西及西南方向隔海尔大道、渭河路均为浦项制铁有限公司;北侧与开发区消防大队以及正友砼业相邻。 企业所在地厂址东南距市中心约8km,东面距前湾港区约4.5km。 现有工程内容:青岛恒源热电有限公司主要服务于黄岛供热分区B 区(齐长城路以北、疏港高速以南、镰湾河以西、柳花泊和珠山以东片区(包括柳花泊),总占地面积约60平方公里)。企业现有锅炉规模为3×75t/h+1×130t/h 循环流化床蒸汽锅炉,总计约355t/h锅炉容量;发电机组规模为1×12MW C12-34.9/0.98(抽凝)+1×12MW B12-4.9/0.98(背压),总计发电装机容量24 MW。 近几年,恒源热电强化能源管理,合理调整运行方式,加强节能技术改造,企业能源管理工作上了一个新台阶,先后通过了“企业能源审计”、“热电联产机组认定”等审核认证工作,被评为“青岛市清洁生产企业”,2007年度“山东省节能先进企业”。 为进一步加强企业能源管理,完善优化企业节能减排工作,公司在本年度开始推行循环经济试点工作。目前,作为试点工作重点项目之一的企业冷渣机改造项目已基本完成,初步具备投运条件,预计本年度六月份正式投入运行。该项目是将循环流化床锅炉的人工排渣(温度一般在900℃),通过加装冷渣机把炉渣余热加热除盐水,将锅炉效率提高1-3%,同时解决人工放渣存在安全隐患、能源浪费以及不环保等问题,项目投资为85万元,年可节标煤700吨。

惠斯通电桥实验报告.pdf

南昌大学物理实验报告 课程名称:惠斯通电桥 实验名称:惠斯通电桥 学院:眼视光学院专业班级:眼视光151班学生姓名:许春芸学号:6303615024 实验地点:210座位号:30 座实验时间:第8周星期6上午10点10开始

一、实验目的: 1.掌握电桥测电阻的原理和方法。 2.了解减小测电阻误差的一般方法。 二、实验原理: 惠斯通电桥的电路四个电阻 R1.R2.R3.Rx 连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂,对角 A 和 C 加上电源 E,对角 B 和 D 之间连接检流计 G,所谓桥就是指 BD 这条对角线,它的作用就是将桥的两个端点的电势直接进行比较。当 B.D 两点电势相等时,检流计中无电流通过,电桥达到了平衡,这时有:R2/R1=Rx/R3,即*Rx=(R2/R1)R3。若 R1.R2.R3 均已知,则 Rx 可由上式求出。 电桥电路可以这样理解,电源 E.R2.Rx 是一个分压电路,Rx 上的电压为[Rx/(R1+R2)]·E,又 E 和 R1.R3 也是一个分压电路,R3 上的电压等于[R3/(R3+R1)]·E,现在用检流计来比较 Rx 和 R3 的电压,根据电流方向,可以发现哪一个电压更大些。当检流计指零时,说明两电压相等,也就得出*式。 三、实验仪器: 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源。 四、实验内容和步骤: 1、标准电阻 Rn 选择开关选择“单桥”档; 2、工作方式开关选择“单桥”档; 3、电源选择开关选在有效量程里; 4、G 开关选择“G 内接”; 5、根据 Rx 的估计值,选好量成倍率,设置好 R1R2 值和 R3 值,将位值电阻 Rx 接入 Rx 接线端子(注意 Rx 端于上方短接片应接好); 6、打开仪器市电开关、面板指示灯亮; 7、建议选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2mV”挡,调节“调零”电位器,将数显表调零。调零后将量程转入 200mV 量程,按下“接入”按键,也可以选择微安表做检流计; 8、调节 R3 各盘电阻,粗平衡后,可以选择 20mV 或 2mV 挡,细调 R3,使电桥平衡;

晶体硅太阳能电池的丝网印刷技术详解

晶体硅太阳能电池的丝网印刷技术详解 生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路,将光生电子导出电池。这个金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成——将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。典型的晶体硅太阳能电池从头到尾整个生产工艺流程中需要进行多次丝网印刷步骤。通常,有两种不同的工艺分别用于电池正面(接触线和母线)和背面(电极/钝化和母线)的丝网印刷。【表1】 表1:晶体硅太阳能电池的制造需要进行多次丝网印刷步骤。应用材料公司Baccini产品可以帮助实现绿色框中的步骤。 多年来,太阳能丝网印刷设备在精度和自动化方面有了很大进步,具备了在微米级尺寸上重复进行多次印刷的能力。这一发展开创了全新的先进应用,如双重印刷和选择性发射极金属镀膜。Baccini公司在20世纪70年代在微电子领域开发了丝网印刷技术,并在20世纪80年代将这一技术扩展到太阳能金属镀膜领域。今天,Baccini公司已成为应用材料公司Baccini集团,以多项先进技术引领业界的发展。 基本的太阳能丝网印刷 印刷过程从硅片放置到印刷台上开始。非常精细的印刷丝网固定在网框上,放置在硅片上方;丝网封闭了某些区域而其它区域保持开放,以便导电浆料能够通过【图2】。硅片和丝网的距离要严格地控制(称为印刷间隙)。由于正面需要更加纤细的金属线,因此用于正面印刷的丝网其网格通常比用于背面印刷的要细小得多。

表2:印刷丝网上包含打开和闭合的区域,通过打开的区域,导电浆料可以被印刷到硅片上。 把适量的浆料放置于丝网之上,用刮刀涂抹浆料,使其均匀填充于网孔之中。刮刀在移动的过程中把浆料通过丝网网孔挤压到硅片上【图3】。这一过程的温度,压力,速度和其他变量都必须严格控制。 表3:在丝网一端放置导电浆料,用刮刀在将浆料涂抹于丝网,并从网孔中挤压到硅片上。 每次印刷步骤后,硅片被放入烘干炉,使导电浆料凝固。接着,硅片被送入另一个不同的印刷机,在其正面或背面印制更多的线路。所有印刷步骤完成后,将硅片放入高温炉里烧结。 硅片正面和背面的印刷 每块太阳能电池的正面和背面都有通过丝网印刷淀积的导线【图4】,它们的功能是不同的。正面的线路比背面的更细;有些制造商会先印刷背面的导

硅太阳能电池的丝网印刷技术

硅太阳能电池的丝网印刷技术 1 引言 随着全球能源的日趋紧,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现,硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件,广泛应用于各种照明及发电系统中。 2 硅太阳能电池的生产工序 太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体,利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质:当掺入硼、磷等杂质时,硅晶体中就会存在着一个空穴,形成n 型半导体;同样,掺入磷原子以后,硅晶体中就会有一个电子,形成p型半导体,p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结,当太照射硅晶体后,pn 结中n型半导体的空穴往p型区移动,而p型区中的电子往n型区移动,从而形成从n型区到p型区的电流,在pn结中形成电势差,这就形成了电源,见图1。

图2为硅太阳能电池生产的主要工序,从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量(厚度,宽度,膜厚一致性)影响电池片的技术指标。 3 工序对印刷电极的要求 3.1 背面银电极印刷(背银) 在电池片的正极面(p区)用银铝浆料印刷两条电极导线(宽约3~4mm)作为电池片的电极(图3)。

3.2 背面铝印刷(背铝) 在电池片的正极面采用铝浆料印刷整面(除背银电极外)。 3.3 正面银印刷(正银) 在电池片的正面(喷涂减反射膜的面)同时用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极(图4),在工艺上要求栅线间距约3mm、宽度约O.10~0.12mm: 4 印刷原理 图5为丝网印刷原理示意图,丝网印刷由五大要素构成,即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。丝网印刷基本原理是:利用丝网图形部分网孔透浆料,非图文部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。印刷时在丝网一端倒入浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的黏性作用而使印迹固

惠斯通电桥实验报告.doc

云南农业大学 物 理 实 验 报 告 实验名称:惠斯通电桥测量电阻 一、实验目的 (1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。 (2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。 (3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。 二、实验仪器 滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,电源,开关,导线等。 三、实验原理: 1.惠斯通电桥的测量原理 如图1所示,由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A 、B 之间接入电源E ,对角C 、D 之间接入检流计G 。适当调节R 0、R 1、R 2的阻值,可以使检流计G 中无电流流过,即C 、D 两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为 1 002 x R R R KR R = = (1) 式中比例系数K 称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率臂,将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度 式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R ,若我们把R 改变一个微小量ΔR ,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 n S R R ?= ? (2) 式中,ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量,Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。 3.滑线式惠斯通电桥 滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1,DB 的长度为L 2、电阻为R 2,因此当电桥处于平衡状态时,有 111 000221 x R L L R R R R R L L L = ==- (3) 式中,L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E 串联了一个滑线变阻器RE ,对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差,可用交换R 0与R x 的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定R x 之后,保持R 1、R 2不变(即D 点的位置不变),将R 0与R x 的位置对调,重新调 节R 0为0R ',使电桥达到平衡,则有 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (4) 所以 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (5) 由式(5)可知,Rx 与R1、R2(或L1、L2)无关,它仅取决于R0的准确度。可以证明

电池片丝网印刷技术精编版

电池片丝网印刷技术公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

电池片丝网印刷技术 1 引言 随着全球能源的日趋紧张,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现,硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件,广泛应用于各种照明及发电系统 中。 2 硅太阳能电池的生产工序 太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体,利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质:当掺入硼、磷等杂质时,硅晶体中就会存在着一个空穴,形成n型半导体;同样,掺入磷原子以后,硅晶体中就会有一个电子,形成p 型半导体,p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结,当太阳光照射硅晶体后,pn结中n型半导体的空穴往p型区移动,而p型区中的电子往n型区移动,从而形成从n型区到p型区的电流,在pn结中形成电势 差,这就形成了电源,见图1。

图1 太阳能电池原理示意 图2 太阳能电池生产主要工序 图2为硅太阳能电池生产的主要工序,从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量(厚 度,宽度,膜厚一致性)影响电池片的技术指标。 3 工序对印刷电极的要求 背面银电极印刷(背银) 在电池片的正极面(p区)用银铝浆料印刷两条电极导线(宽约3~4mm)作为电池片的电极(图3)。 图3 电池片背银及背铝印刷示意图 背面铝印刷(背铝) 在电池片的正极面采用铝浆料印刷整面(除背银电极外)。 正面银印刷(正银) 在电池片的正面(喷涂减反射膜的面)同时用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极(图4),在工艺上要 求栅线间距约3mm、宽度约~0.12mm:

认识实习报告(青岛东亿热电厂)

热能与动力工程专业制热方向认识 实习报告 学院:机电工程学院 班级:热能一班 姓名:徐国庆 学号:201240502013

一.认识实习的目的和任务 1.认识实习的目的: (1)认识实习是四年制高等学校教学活动的实践环节之一; (2)认识实习是对学生进行火力发电厂主机(锅炉、汽轮机)、辅机(换热器、风机、水泵)及其制造厂的设备系统、生产工艺进行认识性训 练,对发电厂热力系统进行整体初步了解。 2.认识实习的任务: (1)对火力发电厂主机的认识实习 实习对象:锅炉本体、汽轮发电机本体。锅炉形式包括煤粉锅炉、循 环流化床锅炉、链条炉、余热锅炉等。汽轮机形式包括凝气式汽轮机、 背压式汽轮机、调节抽汽式汽轮机。 认识内容:设备外形特点、摆放位置、主要性能参数、安全生产常识。 (2)对火力发电厂辅助机械设备的认识实习 实习对象:制粉系统、除尘除灰系统、烟风系统、回热系统、润滑冷 却系统、水油净化系统等。 认识内容:设备外形特点、摆放位置、主要性能参数、安全生产常识。 (3)对火力发电厂设备系统的认识实习 实习对象:火力发电厂主机和辅机工程的系统。 认识内容:设备之间的空间关系、安全生产常识。 3.认识实习的意义 (1)强化学生对专业基础课程的理解 (2)国内火力发电厂的技术发展出现了新进展 CFB锅炉、燃气轮机、余热锅炉、超临界机组、烟气脱硫、布袋除尘、集中控制运行等新技术。 (3)认识实习有利于培养学生的职业精神 (4)认识实习有利于了解机组 (5)认识实习有利于了解机组建设过程 二.捷能汽轮机厂 (1)简介:汽轮机是火力发电厂三大主要设备之一。它是以蒸汽为工质,将热能转变为机械能的高速旋转式原动机。它为发电机的能量转换提供机 械能。 青岛捷能汽轮机集团股份有限公司始建于1950年,是我国汽轮机行业重 点骨干企业。拥有各种数控、数显等机械加工设备2200余台,以200MW 及以下“捷能牌”汽轮机为主导产品,拥有电站汽轮机和工业拖动汽轮 机两大系列产品,能够满足发电、石化、水泥、冶金、造纸、垃圾处理、燃气-蒸汽联合循环、城市集中供热等领域需求,年产能达500台/600万 千瓦以上。中小型汽轮机市场占有率居国内同行业首位,是目前国内中 小型汽轮机最大最强的设计制造供应商和电站成套工程总包商。 公司积极推进品牌战略,率先在汽轮机行业内取得了美国FMRC公司双重 ISO9001国际质量体系认证和ISO1400环境管理体系认证,率先在汽轮机 行业内第一个获得了“中国名牌产品”称号,先后获得了“全国AAA级 信用企业”、“中国优秀诚信企业”、“全国用户满意产品”、“山东

光伏电池片丝网印刷SOP

丝网印刷SOP 一、丝网印刷结构图 二、印刷参数和调整。 1、硅片厚度。一般设置为0.18mm—0.2mm,是指承印物的厚度,稍微影响丝网间距。 2、丝网间距(sanp-off)。决定网版距离硅片的距离,间距大时印刷重量重,间距小时 印刷重量轻。调整范围是0.5mm—1.5mm。 3、印刷压力(park)。决定刮刀在网版上施加的压力,影响印刷重量,压力大时印刷 重量轻,压力小时印刷重量重。调整范围0.2mp—0.3mp。 4、背压。决定刮刀下刀速度。背压大时刮刀下刀速度快,背压小时刮刀下刀速度慢。 背压太大时,容易造成压版隐裂。调整范围0.10-0.20mp 5、印刷速度(print speed)。决定印刷时的刮刀运行速度,速度高时印刷重量重,速度 慢时印刷重量轻,但对印重影响较小。调整范围150-250mm/s。 6、回墨速度(flood speed)。决定回墨刀运行速度。调整范围350—600mm/s。 7、刮刀深度(down-stop)。决定印刷时的刮刀下降高度。在印刷机上不可见,受气缸 控制。可通过调整气缸供气量解决。 三、印刷异常描述和解决 1、虚印。外观上,肉眼从侧面观察,可以看到局部颜色偏暗;显微镜观察,可以看到 局部印刷高度明显偏低。可到导致虚印的原因有: A.网版制作异常,局部曝光不佳,在印刷后的电池上形成局部虚印。一般,如果

在刚换上网版时,就出现局部规则性虚印,且每片都出现,即可判断为网版异常。更换另外一块网版即可。 B.网版局部堵网严重,导致透墨不佳,在印刷后的电池上形成局部虚印。一般, 出现在印刷图形的边缘,且在网版使用一段时间后出现。使用无尘布蘸松油醇擦拭网版,然后使用试印纸2次,将网版上残余松油醇擦拭干净即可。 C.刮刀不水平,导致印刷厚度不均匀,在印刷后的电池上形成局部虚印。一般, 在电池上表现为图形规则的虚印,且面积较大。重新较刮刀水平即可解决。 D.刮刀深度太低,导致网版上印刷后刮刀刮不干净浆料。在印刷后的电池上形成 局部虚印或大面积虚印。 E.回墨刀过高或不水平,导致浆料无法覆盖全部印刷图形,一般为大面积虚印。 添加适量浆料或是适当下调回墨刀可以解决;若是一个工位大面积虚印则为回墨刀不水平,需要重新校正回墨刀水平即可。 2、断线。 A.网版制作异常,局部乳剂未清洗干净,导致印刷后在电池细栅线上形成局部断 点,显微镜可以观察到该区域无浆料覆盖。如使用无尘布蘸松油醇擦拭网版无法解决,即可确认网版异常,更换网版后可解决。 B.网版使用过程中网孔被浆料堵塞,导致印刷后在电池细栅线上形成局部断点, 使用无尘布蘸松油醇擦拭网版,然后使用试印纸2次,将网版上残余松油醇擦拭干净即可。 C.硅片表面不洁净,有粉尘,导致印刷后在电池细栅线上形成局部断点。需要加 强前道气枪吹扫,并要求PE进行炉管吹扫或清理。 3、图形偏移。 A.网版制作异常或受损伤,导致网版局部张力降低,形成图形偏移或印刷图形局 部扭曲。将网版调转180度重新装上后,随网版位置变化而变化,并且换下清理后使用张力计可以检测到张力异常,该类型可以通过更换网版来解决。 B.校准异常,导致硅片位置偏移,印刷后图形偏移。重新校准后即可解决。 C.本身硅片尺寸异常,通常为硅片角度偏移,与正常硅片重叠对比可以明显看出 角度存在偏差,此类异常直接反馈硅检停投或是让步放行。 4、隐裂和压版。 A.硅片表面不洁净,有小颗粒的硅或其他东西粘在硅片表面,导致印刷后出现碎

惠斯通电桥实验报告 南昌大学

南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:惠斯通电桥 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:第11周星期4上午10点开始

一、实验目的: 1. 掌握电桥测电阻的原理和方法 2. 了解减小测电阻误差的一般方法 二、实验原理: (1) 惠斯通电桥原理 惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图7-4所示。若调节电阻到合适阻值时,可使检流计G 中无电流流过,即B 、D 两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。电桥平衡,检流计中无电流通过,相当于无BD 这一支路,故电源E 与电阻1R 、x R 可看成一分压电路;电源和电阻2R 、S R 可看成另一分压电路。若 以C 点为参考,则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为 因电桥平B D V V =故 解上面两式可得 上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比例关系。如果x R 为待测电阻,则有 。选取1R 、2R 简单的比例如(1:1, (2) 电桥的灵敏度 电桥的灵敏程度定义: 灵敏度S 越大,对电桥平衡的判断就越容易,测量结果也越准确。 S 的表达式 ()???? ??+++???? ??+++???? ???++++= x s E s x g X g E x s R R R R R R R R R R R R R R R R R R ES S 21212211 221 (3)电桥的测量误差 X X D S S B R R R E V R R R E V += += 12S X R R R R =21S X R R R R 2 1 = S S R R n S ??= 21S S R R I I n R R n S S S g g S S ?=???? ??????= ??= 1:10,10:1等)并固定不变,然后调节R S 使电桥达到平衡。故常将1R 、2R 所在桥臂叫做比例臂,与x R 、S R 相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。

电池片丝网印刷技术

电池片丝网印刷技术 1 引言 随着全球能源的日趋紧张,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现,硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件,广泛应用于各种照明及发电系统中。 2 硅太阳能电池的生产工序 太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体,利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质:当掺入硼、磷等杂质时,硅晶体中就会存在着一个空穴,形成n型半导体;同样,掺入磷原子以后,硅晶体中就会有一个电子,形成p型半导体,p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结,当太阳光照射硅晶体后,pn结中n型半导体的空穴往p型区移动,而p型区中的电子往n型区移动,从而形成从n型区到p型区的电流,在pn结中形成电势差, 这就形成了电源,见图1。

图1 太阳能电池原理示意 图2 太阳能电池生产主要工序 图2为硅太阳能电池生产的主要工序,从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量(厚度,宽度,膜厚一致性)影响电池片的技术指标。 3 工序对印刷电极的要求 3.1 背面银电极印刷(背银) 在电池片的正极面(p区)用银铝浆料印刷两条电极导线(宽约3~4mm)作为电池片的电极(图3)。 图3 电池片背银及背铝印刷示意图 3.2 背面铝印刷(背铝) 在电池片的正极面采用铝浆料印刷整面(除背银电极外)。 3.3 正面银印刷(正银) 在电池片的正面(喷涂减反射膜的面)同时用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极(图4),在工艺上要求栅线间距约3mm、宽度约O.10~0.12mm:

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