脉冲涡流不拆保温探头优化设计的数值模拟方法研究

通过比较分析国外脉冲涡流不拆保温探头的技术原理和设计范例,针对现有文献中探头的参数,进行上下梯度模拟,提出具有针对性的探头优化设计方法。通过理论计算和数值模拟,取灵敏度为优化指标,得到最优发射线圈的直径与高度数据;通过数值模拟和计算求解,得到发射线圈最优线径和最优匝数;通过数值模拟得到最优的接收线圈线径和匝数;通过实际测试和正交试验,得到实际应用化的发射线圈最佳线径和匝数,以及接收线圈的最佳线径和匝数。依据有限元模型,脉冲涡流不拆保温探头的参数在一定范围内都进行了优化。针对特有脉冲涡流系统的传感器探头,依据现有文献中参数进行理论计算和数值模拟提出的探头优化设计方法是可行的。     

Electrocatalytic reduction of ortho nitrobenzaldehyde using modified aluminum electrode and its determination

A simple, cost effective and rapid electrochemical method has been developed for the determination of micro level ortho nitrobenzaldehyde（ONB） based on outstanding properties of modified aluminum electrode tin nanorods/anodic aluminum oxide/aluminum（SnNR/AAO/Al） for the first time. The SnNR/AAO/Al electrode was fabricated by a second step anodization, followed by electrodeposition and its electrochemical behavior was investigated in detail. The cyclic voltammetry results indicated that the SnNR/AAO/Al electrode exhibited efficient electrocatalytic activity toward reduction of ONB in the acidic solution. It provides an appreciable improvement of reduction peak for ONB at-0.721 V.Furthermore, various kinetic parameters such as transfer electron number, transfer proton number and standard heterogeneous rate constant were calculated from the scan rates.The electrocatalytic behavior was further exploited as a sensitive detection scheme for the ONB determination by differential pulse voltammetry. Under the optimized conditions, the concentration range and detection limit are 0.1-100 μmol/L and 0.05 μmol/L, respectively,for ONB. The analytical performance of this modified sensor has been evaluated for detection of real sample such as river water and recovery of ONB was achieved all-out up to102.3% under standard addition method.     

无线传感器网络在公路军事运输战场环境中的应用研究

目的研究无线传感器网络在公路军事运输战场环境中的应用。方法通过分析无线传感器网络的组成和主要优势,根据公路军事运输战场环境的构成和特性情况进行研究。结果提出了公路军事运输战场侦察与监控、战场目标跟踪、战场核生化监测等3个方面的应用构想。结论研究提出的应用构想前景广阔,能在多种场合满足公路军事运输信息获取的实时性、准确性和全面性。     

铝合金结构腐蚀传感器综述

基于铝合金材料发生腐蚀后,其电特性发生了很大的变化,可以通过监测电特性的变化实现铝合金结构腐蚀程度评估的特性,重点描述了电流式、电阻式、阻抗式等腐蚀传感器的主要构造、功能及其工作原理。这些腐蚀传感器的研发和应用为早期发现飞机结构的腐蚀损伤提供了技术储备和有效手段,有利于及时采取修理或预防措施,从而减少或避免飞机结构发生重大腐蚀故障。最后提出了飞机结构腐蚀传感器研发的基本构想和总体思路,明确了其技术发展的重点方向。     

一种可同时检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃的电子鼻的研制

开发了一种可用于快速检测挥发性氯代烷烃和氯代烯烃气体的电子鼻系统.该电子鼻系统的核心检测部件为3个金属氧化锡传感器及一个光离子化传感器(PID)所构成的传感器阵列.基于对9类单一成分标准气体和5类混合标准气体的测试分析建立了气体类型识别模型,然后通过加标实验与气相色谱法比较验证了电子鼻系统检测的有效性.结果表明:①电子鼻中各传感器对氯代烯烃和氯代烷烃的响应有差异.PID对氯代烷烃无响应,对氯代烯烃有线性响应(R2>0.997).传感器TGS2602对四氯化碳(CT)、三氯甲烷(TCM)和1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)较为灵敏,对前两者的定量性较好,但对1,2-DCA的线性响应很差.传感器TGS2600和TGS2620对二氯甲烷(DCM)和1,2-DCA较为灵敏,且线性响应程度好(R2>0.995).②建立了基于传感器阵列信号的气体类型简单识别模型:选用PID计算氯代烯烃浓度,TGS2602计算CT和TCM浓度,TGS2600或TGS2620计算DCM和1,2-DCA浓度.③TGS2602对标准混合气体的响应强度小于单物质响应强度之和,其它传感器对标准混合气体的响应强度接近于单物质响应强度之和.④电子鼻对污染水样中DCM和四氯乙烯(PCE)混合气体的检测结果与气相色谱分析值呈线性相关,相关系数R2>0.96.     

基于决策树的矿井通风阻变型故障诊断及传感器优化布置*

为实现矿井通风阻变型故障智能诊断,解决风速传感器优化布置与诊断模型不匹配的问题,提出基于决策树的矿井通风故障位置分类判断、故障量回归预测及嵌入式风速传感器优化布置一体化方法;以唐安矿为例对上述方法进行验证。结果表明:矿井通风空间数据集无量纲化能提高故障诊断准确率、提升模型收敛速度,剪枝能提高模型泛化能力;以基尼系数为嵌入式传感器优化布置选择标准,其模型故障诊断准确率更高,当风速传感器数量为15时,故障诊断准确率为84.5%,继续增加风速传感器数量故障诊断准确率提升较小。人工智能诊断技术的应用具有较大的经济和社会效益,是智慧矿山的重要研究方向之一。     

Bi/BiVO4/NiFe-LDH heterostructures with enhanced photoelectrochemical performance for streptomycin detection

Streptomycin (STR) plays an essential role in bacterial infection treatments. Selectivity and sensitivity of photoelectrochemical (PEC) sensors are the two most important parameters, which can be measured using the photosensitivity of its active material. We prepared a novel PEC sensor to detect STR using Bi/BiVO₄/LDH (layered double hydroxides) heterostructures as an active material, which is photoactive in the visible light wavelength range. The simultaneous presence of LDH and Bi/BiVO₄ enhanced the material photocurrent response, which was linear to the STR concentrations in the 0.01–500 nmol/L range. The STR detection limit by this sensor was 0.0042 nmol/L. Our novel PEC-based sensing strategy includes using an ultra-sensitive and highly selective sensor for STR detection. Additionally, the two-pot synthesis of Bi/BiVO₄/LDH developed in this work is environmentally friendly.     

压电石英传感器测定空气中氮氧化物

通过电化学活化和硅烷偶联剂在石英谐振器的金电极表面修饰对氮氧化物(NO_x)敏感的金属酞菁化合物,制成压电气体传感器.探讨了不同敏感材料对NO_x的响应灵敏度、检出限及载气流速、温度和干扰气体等对传感器的响应和回复特性的影响.结果表明:酞菁铅最敏感;其适宜的载气流速为40 mL/min,温度范围为10~40 ℃;在9.55×10_-4~1.91 mg/m₃质量浓度范围内,有良好的线性响应关系;用于大气中NO_x的测定,有较好的可靠性和准确性.使用寿命约300次.      

基于多模态感知的危险废物环境风险评估与预警研究

为了有效地防范化解危险废物的环境风险,亟须构建风险的精细化评估与实时智能预警系统。然而,危险废物特性复杂、全过程流转链条长,传统的单一感知数据并不能满足环境风险评估和预警的需求。因此,本文提出基于多模态感知的危险废物环境风险评估与预警方法,采用物联网、大数据、人工智能等技术手段,实现危险废物基础信息、环境要素、空间信息的多模态实时感知,并通过感知信息的融合、分析,进行准则判断或现象描述。围绕以上研究思路,本文针对危险废物贮存环节及非法倾倒两个重要风险因子释放情景,设计了基于多模态感知的风险评估与预警方法,以期为危险废物环境风险的管控提供相应的服务与决策。     

污水生化需氧量(BOD)的在线自动监测

采用由程序控制的自动采样器、自动稀释器和流动注射 微生物传感器组成的BOD在线自动监测仪 ,对污水BOD进行了在线自动监测。用该仪器监测配制标样和质控标样的结果具有良好的准确度和精密度。该仪器安装于污水处理厂出水口 ,连续运行 1 0d状态良好 ,且测定结果与标准稀释法测得的BOD5有良好的相关性