气体浓度激光光谱检测温度影响修正研究

基于激光吸收光谱技术的气体检测手段具有非接触,分辨率高,灵敏度高等优势,然而激光在线检测气体过程易受温度变化导致其浓度测量偏差增大。以氨气为研究对象,探究了温度对氨气吸收谱线线强的影响规律及影响机制,搭建了非常温条件（298 K至323 K）氨气激光检测实验平台,提出了气体吸光度-温度关联式法对浓度反演结果进行修正处理。结果表明:浓度一定时,总配分函数比值rQ是氨气分析吸收线强随温度升高过程中的主导控制因素,总配分函数比值与温度的负相关关系造成氨气光谱吸光度随温度升高而降低;修正前浓度反演值随着温度升高而降低,温度达到323 K时,浓度反演值为3.13%,与标准浓度值相比其误差高达37.4%,经过修正后的浓度反演值与标准浓度值的相对误差在0.2%～1.4%范围内。     

双光栅快速扫描光学延迟线的色散补偿

光学相干层析成像(OCT)系统的纵向分辨力不仅与光源的带宽有关,而且与系统中两干涉臂间的色散匹配有关。如果色散没有得到精确匹配,将使光学相干层析成像系统的纵向分辨力达不到所预期的理论值。色散问题在超高分辨光学相干层析成像系统中尤为突出。提出了一种基于双光栅快速扫描光学延迟线(RSOD),用于光学相干层析成像系统的色散补偿。该方法中新增的光栅引入了光栅间距这一独立变量,其与常规单光栅快速扫描光学延迟线机构中的光栅离焦量一起,可使光学相干层析成像系统中的群速度色散(GVD)和三阶色散(TOD)同时得到补偿。分析了双光栅快速扫描光学延迟线的色散特性和色散调节原则,并提供了一个典型光学相干层析成像系统中的色散补偿实例。     

碱金属离子对Y，Pd-Y沸石催化剂酸性的影响

用脉冲微型反应-色谱技术研究了在MY(M=Li,Na,K)沸石和Pd/MY沸石催化剂上乙醇的分解反应,以考察金属沸石催化剂的金属性能与酸性性能,特别是沸石酸性的变化.从MY和Pd/MY吸附吡啶后的红外光谱的1446cm~(-1)附近谱带强度的变化,可以发现MY沸石引入Pd后L酸数目都有所减少,但当抽空温度升高到420℃时,Pd/MY样品均显示出较相应的MY沸石更强的L酸中心。Pd/MY沸石中L酸强度的顺序,以及L酸和B酸中心数量的顺序都是Pd/LY>Pd/NaY>Pd/KY。这同乙醇在这些催化剂上脱水反应活性的次序相同。     

含聚污水的光学特性与其浓度的关联分析

为实现含聚污水浓度的在线光学检测,利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了封装窗口-含聚污水-封装窗口三层光学腔的透射特性。基于透射比并结合K-K关系式反演液体样品光学参数,使用Matlab软件对含聚污水的光学腔透射特性进行数据拟合。仿真结果表明,含聚污水含光学腔的透射特性与其浓度之间的关系没有呈现一定的规律性,基于含聚污水光学常数反演的透射特性与其浓度拟合效果较好,拟合精度为0.932 69,误差范围为0.13%~2.32%。对基于光学方法在线检测油田含聚污水浓度具有指导意义。     

自制混合型小柱净化-高效液相色谱-串联质谱法同时测定尿液中有机磷酸酯代谢物和8-羟基-2'-脱氧鸟苷

建立了基于自制混合型小柱的样品净化-高效液相色谱-串联质谱同时测定7种有机磷酸酯（OPEs）主要代谢产物及生物标志物8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）的分析方法。样品经乙腈提取后用自制小柱富集净化,以乙腈-0.2%（v/v）氨水溶液作为流动相进行梯度洗脱,在多反应监测模式下进行定性和定量分析。结果显示,8种目标物在0.1~200 μg/L范围内呈良好的线性关系,7种OPEs代谢物的回收率为52.36%~114.56%,8-OHdG回收率为88.63%~97.72%。将该方法应用于人体尿液实际样品中,7种OPEs代谢物和8-OHdG的检出范围分别为6.24~46.07 μg/L和5.90~16.71 μg/L,8-OHdG与7种OPEs代谢物总含量之间存在显著相关性。该方法操作简单、灵敏度高、准确性好、重现性强,可为更全面地评价人体内OPEs暴露水平及机体损伤提供可靠的技术支持。     

调制噪声下激光检测气体吸收光谱信号处理研究

为减小调制噪声背景的干扰,提出了直接吸收光谱激光检测气体浓度反演的三级卷积降噪信号处理方法.以谱线6 612.939cm-1附近氨气分子吸收为例,分析了该降噪方法对氨气浓度反演的有效性.实验结果表明,经三级卷积降噪后的氨气原始吸收谱线信号整体均方根误差由初始8.53降至1.01,基线扣除归一化得到的氨气光谱吸收率谱线信噪比提高3.3倍;连续5次测量浓度5%标准氨气,反演浓度值平均偏差为0.0743%,相对标准偏差为1.4%,优于原始吸收谱线信号的小波降噪和不降噪处理反演值.采用三级卷积降噪方法预处理原始吸收谱线信号,提高了气体浓度反演精度,可为工业过程高浓度气体激光在线检测提供参考.     

后掠翼被动层流控制研究

基于前缘粗糙元阵列的后掠机翼被动层流控制技术的关键在于控制波长的选择. 从控制波与流场相互作用的物理机制出发, 提出了快速波假设. 使用Mack方法求解三维不可压缩Orr-Sommerfeld方程, 研究了无限展长后掠翼的最佳控制波长的选择问题.对于Saric的实验状态采用定点计算方法验证了8mm为控制波长, 使用自适应搜索方法得到了西北工业大学模型在不同状态下的最佳控制波长, 并通过风洞试验实现了转捩的推迟.提出了丝网印刷添加粗糙元阵列技术与混合溶剂升华法, 丰富了实验手段.      

无过渡金属条件下喹啉C5位碳-氢键官能化反应

喹啉是一类重要的杂环化合物,喹啉类化合物的合成方法研究备受关注。通过喹啉的碳-氢键直接官能化反应制备取代喹啉类衍生物是一种简便而有效的方法。然而,喹啉的C5位选择性碳-氢键官能化反应仍然存在挑战,目前大多在过渡金属催化下实现,无过渡金属条件下的反应亟待开发。本文按成键类型(碳-卤键、碳-氮键、碳-氧键、碳-硫键和碳-碳键)分类综述了近年来在无过渡金属条件下喹啉C5位碳-氢键官能化反应的研究进展,并对该领域的研究现状及所存在的问题进行了总结。     

光学物性对含石蜡玻璃窗动态光热特性的影响

考虑太阳能在半透明材料中辐射传输、石蜡材料相变传热特点,建立了含石蜡玻璃窗的一维导热、相变和辐射耦合光热传输模型,研究了固态石蜡材料光学物性对含此类相变材料玻璃窗动态光热特性的影响。研究结果显示,固态石蜡的折射率和吸收系数对其内表面温度、总透射能和太阳得热量都有影响;相比而言,吸收系数的影响更大;随着固态石蜡吸收系数的增加,玻璃窗内表而的总透射能和太阳得热量先增加后减小趋势。     

传送带物体线结构光三维扫描成像系统的位移标定方法研究

在对传送带上物体进行三维扫描成像过程中,位移标定方法的便捷性、准确性对于最终的成像精度和效率有非常重要的影响,但传统的位移标定方法需要已知位移平台或者传送带的运动速度或严格控制两次标定图片中标定板之间的精确位移,使得标定过程较为复杂。论文提出了一种专门用于传送带上物体测量的线结构光三维扫描成像系统的位移标定方法。只需要采集一系列标定板随传送带移动的位移标定图片,从中提取两张帧数间隔大于1的图片并记录对应的帧数,即可对单帧位移进行标定。介绍了该标定方法的基本原理和实现方法,搭建了线扫描单目成像系统,并对双阶梯型精度块进行了三维重建。实验结果表明,方法原理简单,操作便捷,测量速度更快且重建误差小于0.3mm,适用于以传送带作为主要运输工具的各个领域的实时三维测量。