基于STM32的汽车涂装线监控系统研究与实现

针对现有汽车电泳涂装线监控系统普遍存在信息采集不全面、分析处理时间长、共享程度低等问题,研究开发了基于STM32的涂装线设备状态监控系统。该系统采用高性能的STM32处理器,结合通用性好易开发的VC 6.0平台自主开发系统上位机软件,完成对设备数据的采集、处理分析及在线显示。首先,构建基于数据采集、中央处理、设备控制及通信的下位机硬件系统;然后,通过RS485总线技术实现各采集模块与中央处理模块的通讯,并通过串口及时将设备参数上传到上位机,实现涂装线设备的实时监控。     

金属有机骨架及其衍生材料在电解水和锌-空气电池中的应用

电解水和锌-空气电池(ZABs)技术为解决能源危机、实现碳中和目标开辟了一条新的途径。然而,这些技术的实际应用在很大程度上受到析氢反应(HER)、析氧反应(OER)以及氧还原反应(ORR)缓慢动力学的限制。因此,迫切需要开发高效、稳定的电催化剂有效降低反应过电位,加快电催化反应进程。金属有机骨架(MOFs)由于其灵活可调的组成和精确可控的结构,已成为催化领域研究最广泛的材料之一。本文聚焦于MOFs基电催化剂的制备策略和结构特性,主要介绍它们在电解水和ZABs方面近期的研究进展,并对该领域存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。     

HPLC-ESI-MS/MS检测典型废水与活性污泥中4种大环内酯类抗生素

应用超声波辅助萃取技术,联合固相萃取及高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)技术建立了典型废水和活性污泥中4种大环内酯类抗生素(MLs)的高灵敏分析方法。水样经Oasis HLB萃取小柱富集、净化后以甲醇洗脱;活性污泥样品以乙腈-磷酸盐缓冲溶液为溶剂超声萃取、富集、净化。采用HPLC-ESI-MS/MS进行定量分析;流动相为乙腈-乙酸铵水溶液,采用电喷雾正电离源和选择性反应监测模式进行检测。结果表明,4种抗生素的线性范围为0.1～100μg·L-1,相关系数均大于0.99,方法检出限为0.002～0.019 pg,废水和活性污泥样品中MLs的平均回收率分别为70.2%～90.6%和75.6%～88.7%,方法检出限分别为0.013～0.025 ng·L-1和0.09～0.22 ng.g-1。将建立的方法应用于新疆石河子市可能的抗生素污染源典型废水和活性污泥样品中4种MLs的检测,结果表明,MLs普遍存在于各废水(未检出～308.23ng·L-1)和活性污泥(未检出～120.46 ng.g-1)样品中。     

大鼠冲击性脑创伤的太赫兹波成像检测

冲击波造成的脑创伤是目前较常见的致死致残疾病之一,对冲击性脑损伤的检测与分类具有重要意义。基于连续太赫兹波成像系统,对不同程度冲击波致伤的大鼠脑组织进行了连续太赫兹波衰减全反射成像检测,并采用支持向量机(SVM)分类器对不同创伤程度的脑组织太赫兹波成像结果进行分类识别。结果表明,太赫兹波衰减全反射成像技术可以实现对轻度、中度冲击性脑创伤脑部组织的检测。通过SVM分类器对不同创伤程度的脑部组织成像结果进行分类识别,其分类识别准确率可以达到86.36%。太赫兹波成像技术有望实现对不同程度冲击性脑创伤的早期精确检测与诊断。     

三种同轴双波纹周期慢波结构对比研究

利用Fourier级数展开法,给出了任意几何结构的表达式的求解方法.通过数值计算,对比分析了余弦、梯形和矩形波纹慢波结构(slow-wave structure,SWS)的色散特性.根据S参数理论,研究了这三种SWS纵向模式选择的特性,提出了在同轴慢波器件中加入同轴引出结构,可减少所需SWS周期数,不但使器件结构更为紧凑,还可避免纵模竞争从而提高器件效率、稳定产生微波频率.进一步通过KARAT 2.5维全电磁粒子模拟程序,探讨了分别采用三种SWS的相对论返波振荡器(backward-wave oscillator,BWO)的束-波作用的物理过程,设计了一种紧凑型、吉瓦级、同轴L波段BWO,分析了不同形状SWS的选取原则.在此基础上,开展了初步实验研究：在二极管电压为670 kV,电子束流为107 kA,引导磁场为075 T的条件下,输出微波峰值功率约为102 GW,微波波形半高宽为22 ns,功率转换效率约为142%,频率为161 GHz.     

双向行走激励下人板耦合动力响应分析

对于精密仪器设备,其受到的主要激励有地面激励、加工平台支撑系统产生的激励以及机械系统中各电机运转产生的激励等,本文主要研究双向人行激励对精密实验室中板结构的影响。利用人体生物动力学模型,将人体简化为质量、阻尼和刚度的单自由度系统,其中人体质量分为主体质量和耦合质量。根据达朗贝尔原理和薄板振动理论并且考虑板的阻尼,构建人-板耦合系统的动力学方程及其解析表达式。基于Newmark-β法,运用MATLAB进行数值仿真求解时变耦合动力学方程组,从行人步频、行人数量、时间间距、行走路线四个方面进行分析。仿真结果表明:人板耦合振动应主要考虑板的一阶振型造成的影响,双向多人行走时应将时间间距控制在(n+0.2)T~(n+0.8)T(T为单步落足周期,n为周期数)之间。本文为人与结构相互作用及结构的人致振动分析提供了一定参考。     

地铁模型试验测量与火灾模拟

本文主要在缩尺度的地铁模型中进行研究,得出楼梯口的风速分布以及隧道门开启不同的面积对楼梯口风速的影响.测出满足<地铁设计规范>要求的楼梯口处风速不小于1.5m/s的工况条件,并在此工况下进行了现场火灾实验,证明了此工况能够有效地排除烟气,防止烟气向上层蔓延.试验所测数据都通过拉依达准则进行验证,数据可靠.为进一步的地铁火灾试验奠定基础.     

N型四能级系统的原子吸收

研究了在较强光低饱和限制下相干光场与N型四能级原子相互作用系统中原子的吸收性质。借助于数值计算,讨论了较强光失谐、探针光强、激发能级向低能级衰减的分配系数对原子吸收的影响。结果表明,抽运场失谐使原子吸收发生横向变化,信号场失谐使原子吸收发生纵向变化;探针光强影响非线性吸收,并通过它影响原子吸收,当探针光强远小于抽运和信号光强时,原子吸收与线性吸收一致,均表现为电磁感应透明特征,当信号光强增大,非线性吸收产生了增益,原子吸收也由透明变为增益;激发能级同时向两个低能级衰减,当对应探针光的原子衰减通道的衰减分配系数趋近零时,原子吸收随该系数变化非常强烈,当该分配系数等于零时,其增益在探针场共振处趋于无穷大。     

通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO2还原

通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd (HL)(BPY)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1),其中H₃L=4,4′,4″-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,BPY=4,4′-联吡啶)。由于其独特的结构特征,在金属离子(Zn²⁺/Ni²⁺/Co²⁺)刺激下,1逐渐转变成相应金属离子主导的MOF结构2、3和4。在此过程中,随着金属离子Cd²⁺→Zn²⁺、Cd²⁺→Ni²⁺和Cd²⁺→Co²⁺的交换,1通道中自由的Cd²⁺和L3-与MOF的骨架进行融合,导致通道空间的扩大,发生次级构筑单元(SBU)的转变,进而形成可调节的骨架。光催化二氧化碳还原结果表明,由离子交换所得到的新结构在催化效率上并没有很大改观,但在产物选择性上却有极大地提升(其中配合物3展示出100%的CO选择性)。     

环境介质与生物样品中三氯生残留检测方法研究进展

综述了环境介质与生物样品中三氯生残留的检测方法研究进展。检测方法有气相色谱-质谱法、液相色谱法、液相色谱-质谱联用以及分光光度法、酶联免疫分析方法和电化学法等。气相色谱-质谱法检测三氯生线性关系良好，检出限、定量限低，精密度、准确度较高，但样品需要衍生化前处理，操作较为复杂。液相色谱法操作相对于气相色谱-质谱法更为简便，且具有选择性强、线性范围宽、定量准确和精密度高等优点，目前高效液相色谱法是大多数实验室的首选。液相色谱-质谱法是在液相色谱的基础上，采用质谱法对样品中的三氯生残留进行定性定量，定量准确，检出限低。其他方法的使用率较低，但也可满足环境介质与生物样品中三氯生残留的检测。目前乃至未来的一段时间内，环境介质及生物样品中三氯生残留的检测方法将以色谱-质谱法为主。目前仪器检测技术条件已经相对成熟，因此应积极寻找适合不同样品的前处理方法，使检测结果更加准确和精确，实验过程更加快捷方便。