关于“测量最有利条件”教学的探讨

加强“测量最有利条件”的教学在物理实验课中有重要意义。测量最有利条件问题可分为函数极值、仪器准确度及物理现象规律性等类型。     

一种测量混合时间的新方法

利用热电偶和计算机相结合,设计了一套高精度测量混合时间的新方法,能测量不同粘度范围的流体介质,克服了传统的电导法和脱色法的缺陷     

准零刚度驱动式压电低频振动能量采集方法

如何高效且经济环保地为数以万计的传感器网络节点供电,是物联网快速发展和大范围应用的瓶颈性难题.将振动能转换为电能以实现传感器自供电是物联网传感器网络节点供能的潜在方案.但是,环境振动中低频成分占比较大,而传统振动能量采集方法较难实现低频(<10 Hz)振动能量的高效转化,这限制了振动能量采集技术在物联网领域的大范围应用.文章提出了一种准零刚度驱动式压电振动能量采集装置,可将环境、人体及部分机械设备的低频振动能量高效地转化为电能.首先利用能量法得到压电俘能单元的机电耦合方程,并用谐波平衡法获得系统动力学及电学响应的解析表达式,同时对比了数值解与解析表达式的结果;进一步探究了阻尼比、激励幅值等参数对动力学响应及电学输出的影响.最后加工制备了准零刚度驱动式压电振动能量采集装置样机,搭建了实验平台,测试了系统的动力学响应与电学输出,验证了理论结果的正确性.研究结果显示当频率为2.5 Hz时,准零刚度驱动式压电振动能量采集装置中单个能量转化单元的最大峰值电压达到25 V.文章提出的准零刚度压电能量采集装置有望克服传统共振型压电能量采集装置能量采集频带依赖于能量采集系统固有频率以及多稳态能量...     

仪器定量分析中几个问题的探讨

详细介绍了分析方法的评价指标,包括检出限、测定限、灵敏度、精密度、准确度、动态范围和线性范围、抗干扰能力等,单因素优化方法与加标回收实验评定测定结果准确度的可靠性,并就分析工作中遇到的一些实际问题进行了讨论.     

子孔径光学检测拼接准确度实验研究

实验研究了子孔径光学检测的拼接准确度.实验选取9个子孔径进行拼接,同时利用ZYGO干涉仪来测量子孔径和整个被检面的表面面形.实验发现,测量基准子孔径和整个被检面的时间间隔对子孔径拼接准确度的评价存在严重影响.为此,重点研究了产生影响的原因并提出了消除测量基准子孔径和整个被测面时间间隙影响的方法.最后,利用该方法研究了子孔径重叠面积对拼接准确度的影响.结果显示,当重叠面积比为7%时,PV和RMS的拼接误差分别为0.03λ(λ=632.8 nm) 和 0.01λ,并且重叠面积比和拼接准确度呈近似线性关系.     

高效液相色谱法测定3D打印用塑料线材热熔时挥发的醛酮类化合物

自制了一种气体采集装置收集熔融沉积成形3D打印用聚苯乙烯(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等塑料线材热熔时挥发出的气体,并采用高效液相色谱法(HPLC)测定其中15种有害醛酮类气体(甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、丁烯醛、甲基丙烯醛、丁酮、丁醛、苯甲醛、环己酮、戊醛、对甲基苯甲醛、邻/间甲基苯甲醛和己醛) 含量。在自制的气体采集装置中,以50 mm·min~(-1)的进样速率热熔10g塑料线材,同时在经活性炭过滤后的空气的作用下,采样管中的气体以0.5 L·min~(-1)的流量流经除臭氧管,最终到达2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生柱进行衍生化,用4 mL乙腈和1 mL水洗脱,洗脱液经乙腈定容后过0.45μm滤膜,滤液供高效液相色谱分析。以Synergi MAX RP-C_(18)色谱柱为固定相,以不同比例的乙腈和水为流动相进行梯度洗脱。结果显示:标准曲线的线性范围为0.2～2.0 mg·L~(-1),检出限为0.001～0.003 mg·kg~(-1)。对PLA线材进行加标回收试验,回收率为72.0%～94.0%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.2%～8.6%。用此方法分析了 21批次不同品牌的PLA线材、ABS线材和PCL线材,发现甲醛、乙醛的释放量较大,丙酮的检出频率较高,PLA线材和ABS线材产生的醛酮类化合物的种类和含量均高于PCL线材的。     

光度法快速测定化学需氧量的催化剂研究

化学需氧量(CODCr)是衡量环境污染的重要指标,CODCr测定的标准方法为重铬酸钾法,但这种方法操作繁琐,耗时较长,且消耗药品较多。虽也有多种改进方法,有的仍要滴定操作,或使用昂贵的Ag2SO4作催化剂。本文是在吸光光度法快速测定CODCr简化操作的基础上,选用MnSO4／CuSO4作为混合催化剂,其准确度和精密度较好,适用于工业废水CODCr的测定。     

积雪-荒漠植被及其组合反射光谱特征观测实验及分析

光谱混合机制研究对混合像元解算具有一定指导意义。利用全波段光谱仪累积期和消融期对规则和非规则分布模式下积雪-荒漠植被混合像元及纯净积雪和荒漠植被像元控制式采集反射光谱。K-均值法计算采集影像积雪和荒漠植被面积比并分析其对应混合像元光谱变化特征以获取更加精细的光谱特征信息,准同步Tetracam ADC3(Agricultural Digital Camera 3)采集图像并计算典型指数,从微观尺度上证实了混合像元主要出现在地类边界处。结果发现,1 456～1 697 nm粗粒径冻结雪反射光谱高于新雪反射光谱,新雪反射光谱明显高于陈雪;因冻结覆冰,荒漠植被光谱为积雪、冰晶和植被枝干混合光谱信息,新降积雪覆盖植被光谱特征为积雪和植被枝干的混合光谱信息,不存在常规绿色植被“红边”效应;采集角度为5°和10°时光谱低于垂直角度采集光谱,角度大于10°随角度增加荒漠植被光谱逐渐增大。像元内各个组成物质的面积比及所处像元的位置、采集角度和方向都会影响混合像元的光谱组合信息。     

非对称空间外差光谱仪自适应频率跟踪处理方法

非对称空间外差光谱技术是一种新型的超高分辨率遥感探测技术,要求后期的数据处理技术也具有相应的超高准确度.从数字信号处理的角度,提出了一种自适应的频率跟踪处理方法,根据信号的空间频率来插值补偿信号的相位偏移,并且递归迭代出最接近真实值的相位信息.经仿真实验对比验证表明,在噪声干扰强度不大的条件下,相较于传统傅里叶变换方法,本文算法对信号频率和相位提取的准确度提高了约100倍以上,能够有效降低非对称空间外差光谱技术的系统误差.     

磁振子压电能量采集器的多尺度分析

根据磁振子压电能量采集器实验系统的数学模型,基于系统静平衡位形,引入坐标变换,建立相对位移的标准控制方程.利用Taylor级数展开法处理磁力非线性项,运用多尺度法近似解析分析,通过消除长期项获得可解性条件,并由此推导出稳态响应时的幅频关系.四阶Runge-Kutta方法用于数值计算受迫振动时间历程,数值算例给出了系统前两阶主共振下的稳态幅频响应关系及其失稳区域.结果表明多尺度方法所得到的一致有效解具有较高精度,可以为优化设计磁振子压电能量采集器提供理论依据.