乙酸乙酯合成反应的实时在线拉曼光谱测量

本文报道一种用于在线拉光谱测量的技术。可以在工业生产过程中对产品的成分和工作条件进行实时的监测,在本实验中,用我们自己研制的光纤探头,配合现有的拉曼光谱装置对合成乙酸乙酯的化学反应过程进行了实时跟踪测量。得到了反应过程中乙醇-,乙酸和乙酸乙酯的拉曼光谱,从谱图分析了它们的特征峰与时间的关系,从而可由这些结果确定在此实验条件下反应物与生成物的浓度随时间的变化,进而可确定反应过程完成的时间。     

一种近红外光谱在线监测新方法及其在中药柱层析过程中的应用

近红外光谱(NIRS)广泛应用于生产过程分析与监测,常需事先建立定量校正或定性判别模型,并需在生产条件变化后调整模型,使用较复杂。本文从相异度和相似度两个对立互补的角度,提出自适应移动窗口标准差法和过程光谱相似度法,并以此为基础建立一种针对生产过程的无需校正模型的简易光谱在线监测方法。论文以中药柱层析过程为例,对监测过程作NIRS自适应移动窗口标准差趋势图和过程光谱相似度趋势图,并通过HPLC离线分析所得的多指标成分含量变化趋势图进行对比验证,发现可用于工艺状况实时监测,指导收集起点、终点、溶液相变点的判断,表明论文提出的方法合理可行。该方法亦可用于紫外/可见、红外、拉曼、荧光等光谱及色谱、质谱等其他过程分析技术。     

An improved algorithm for detecting point of impact in anisotropic inhomogeneous plates

Conventional triangulation techniques fail to correctly predict the acoustic source location in anisotropic plates due to the direction dependent nature of the elastic wave speeds. To overcome this problem, Kundu et al. [1] proposed an alternative method for acoustic source prediction based on optimizing an objective function. They defined an objective function that uses the time of flight information of the acoustic waves to the passive transducers attached to the plate and the wave propagation direction (θ) from the source point to the receiving sensors. Some weaknesses of the original algorithm proposed in Ref. [1] were later overcome by developing a modified objective function [2]. A new objective function is introduced here to further simplify the optimization procedure and improve the computational efficiency. A new algorithm for source location is also introduced here to increase the source location accuracy. The performance of the objective function and source location algorithm were experimentally verified on a homogeneous anisotropic plate and a non-homogeneous anisotropic plate with a doubler patch. Results from these experiments indicate that the new objective function and source location algorithm have improved performance when compared with those discussed in Refs. [1] and [2].     

古生物群遗迹化石的三维数字化测量

对古生物化石进行数字化建档,为古生物化石的长久保存、研究和复原提供了一个切实可行的办法。阐述了非接触式激光扫描仪的测量原理,并利用其对罗平古生物化石群中分布在120m2范围内的古生物足迹化石进行了数字化测量,采用大视场WIDE和小视场TELE镜头交替使用的方法获取全场和单一足迹化石三维点云数据,再利用三维数据处理PolyWorks软件将两个镜头的三维数据进行对应的嵌入融合,最终测量结果既能全面记录足迹整体分布,真实反映古生物爬行运动轨迹,又能精细反映足迹局部特征。结果表明提出的对大面积野外待测对象的测量方法,为化石野外测量、三维数字化、数字存储提供了可行方案。     

放射性核素铀在针铁矿中的占位研究

用第一性原理研究放射性同位素铀在针铁矿(α-FeOOH)中的占位情况, 分别考虑铀原子替代针铁矿中的铁的替位缺陷和铀的多种八面体和多种四面体间隙缺陷. 计算发现了三个最稳定的缺陷构型, 它们分别对应于一个铀替位缺陷(S) 及其中的一个铀的八面体(O)和四面体(T)间隙缺陷, 其形成能分别为-13.49, -3.86, -1.60 eV. 也研究了两个相邻的铀原子在针铁矿中的占位情况, 发现双铀原子很容易掺入到相邻的SS或OS位, 它们的形成能分别为-27.392和-16.214 eV, 结合能分别为-0.417和1.131 eV. 表明双原子铀在针铁矿中会以SS形式发生偏聚而较难以OS形式偏聚. 关键词： 铀 针铁矿 占位 第一性原理     

基于光纤光栅的输油管道安全监测系统

针对穿插于滑坡体内的输油管道,提出一种基于光纤光栅传感的管道安全监测系统。系统由光开关和光纤光栅解调仪共同完成数据的自动测量和存储,并利用GPRS方式进行数据传输。利用已知管道上三点应力求最大应力的方法,选用自行研制的光纤光栅传感器监测管体应力。该传感器除了具有抗电磁干扰、耐腐蚀、稳定性好的优点,还可以实现温度补偿,不但排除了温度对测量结果的影响,还可以测量环境温度。经实际应用证明：该监测系统可实现实时监测,性能稳定。     

FTIR结合生理特性研究镉胁迫对果灰藓的影响

苔藓植物可作为监测环境中重金属污染的指示植物。以苔藓植物果灰藓为实验材料,用不同浓度的重金属镉处理7 d后,借助傅里叶红外光谱法(FTIR)分析重金属镉胁迫下果灰藓各化学成分的变化,同时测定可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(Pr)、丙二醛(MDA)含量在镉胁迫下的生理指标。结果表明：随着镉处理浓度的升高,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量呈现先上升后下降的趋势,丙二醛含量先下降后上升。FTIR与果灰藓响应重金属镉胁迫的各生理指标变化趋势较一致,且FTIR比传统的生理指标测定更敏感、便捷。因此,FTIR可以作为研究苔藓植物应用于环境重金属污染监测的一种快速、有效的方法。     

Acoustic-based damage detection method

Most of the structural health monitoring (SHM) methods is either based on vibration-based and contact acoustic emission (AE) techniques. Both vibration-based and acoustic emission techniques require attaching transducers to structure. In many applications, such as those involving hot structural materials for thermal protection purposes or in rotating machines, non-contact measurements would be preferred because the operating environment is prohibitive leading to potential damage in contact sensors or their attachments. In this paper, a new non-contact, acoustic-based damage detection method is proposed and tested with an objective that the proposed method is able to detect the location and extend of damage accurately. The proposed acoustic-based damage detection method is a direct method. In this proposed method, changes in vibro-acoustics flexibility matrices of the damage and health structure are used to predict the location and extend of damage in the structure. A case study involving actual measured date for the case of a fixed–fixed plate structure is used to evaluate the effectiveness of the proposed method. The results have shown that the proposed acoustic-based damage detection method can be used to detect the location and extend of the damage accurately.     

基于连续光谱分析的在线水质检测信号处理研究

在线光谱水质检测仪器是现代水资源环境监测技术的重要发展方向之一,具有多参数监测和准确度高、重复性好的技术优势,然在线被测水样的光谱信号处理是其关键核心技术,为此,基于连续光谱分析,建立了在线被测水样光谱测量信号的数学模型,提出了基于双波长光强比值不变性的光谱测量信号系统误差处理方法,并结合小波多分辨率滤波噪声处理技术,系统研究了基于在线被测水质参数光谱特征的背景干扰处理方法。以上信号处理方法应用于自主研制的多参数光谱水质监测仪器,在线检测标准环境水样及实际环境水样中的化学需氧量、六价铬和阴离子表面活性剂等水质参数,并与国家标准分析方法展开了现场对比测试,仪器的关键参数重复性(相对标准偏差RSD≤10%)与准确度(实际水样比对试验相对误差A≤10%)均达到并优于国家环境保护技术标准要求,表明该信号处理方法能够有效消除在线水质检测光谱测量信号的系统误差及噪声与背景干扰,对于提升光谱水质监测仪器的技术性能具有重要的作用。     

一种新型的RS-422总线数据处理算法研究与实现

为了满足某型机试飞数据中新型RS-422总线参数的实时监控和事后数据处理需求,提出了针对该新型RS-422总线参数的算法设计和实现方案。通过分析该新型RS-422总线参数的通信协议及数据包格式,决定采用调整机载格栅中数据的帧结构排放以及重置带头中参数采样率的方式,实现了参数的解析及还原算法,并设计了相应的实时监控以及事后处理软件。该软件已经成功应用于该型机的飞行试验中,为飞机飞行安全监控以及事后数据处理分析提供了有力保障。