长期定位施肥条件下土壤活性有机碳变化及其与土壤速效养分的相关性

以设施番茄栽培长期定位施肥土壤为研究对象,对1997~2013年不同施肥配比下土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)的变化规律进行研究,并探讨土壤活性有机碳与速效养分间关系。结果表明:施用有机肥能显著提高土壤有机碳含量;长期单施氮肥的各个处理有机碳含量随施氮量的增加而增加,并随施用年限的增加,土壤有机碳呈增加趋势;2013年的结果显示单施氮肥、氮肥与磷肥配施、氮肥与磷钾肥配施处理较不施肥处理土壤有机碳含量提高9.9%~40.9%,这说明无机肥也有提高SOC含量的作用。施用有机肥,尤其是有机肥与无机肥配施条件下,易氧化有机碳(readily oxidized organic carbon,ROC)、水溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)的含量明显提高,其中有机肥与氮磷钾肥配施的处理DOC和MBC的含量最高。轻组有机碳(light fraction organic carbon,LFOC)与土壤速效磷呈极显著的正相关(r0.01=0.634**,n=12);ROC与碱解氮、速效钾都呈极显著正相关,其中与碱解氮的相关性最好(r0.01=0.82**,n=12)。

可穿戴式跌倒检测及防护装置的研究现状

跌倒是影响老年人身心健康的主要因素之一,因此研制有效检测跌倒且能够保护跌倒老人的装置显得尤为重要。跌倒检测及防护装置主要包含三大模块:检测模块、控制模块和防护模块。本文总结了现有的可穿戴式跌倒检测和防护技术,对系统三大模块的功能和技术以及系统中所用的主要算法进行了具体分析,比较了现有的三种可穿戴式跌倒检测和防护装置的结构原理及各自技术上的优缺点,最后探讨了可穿戴式跌倒检测及防护装置未来的发展趋势,认为可穿戴式跌倒检测及防护装置还有很大的发展空间与市场前景。

数控机床温度测点优化及热误差预测方法研究

热误差补偿技术是提高机床加工精度经济有效的方法,确定最佳关键温度测点布置位置和数目将极大提高机床热误差模型的精度和鲁棒性。针对一台立式加工中心,进行了机床热误差测量试验,根据其温度场,提出了模糊聚类与信息论相结合的方法,寻找最佳温度测点布置位置。该方法根据温度变量间的相似性,对温度变量聚类分组,然后利用互信息法对组内变量单独寻优,实现温度测点优化布置,最后利用多元线性回归分析建立机床热误差预测模型。在VMC1165立式加工中心进行了试验验证,温度测点减少为4个,热误差模型的拟合最大残差降低到5μm以内,相对于其他方法进一步提高机床热误差预测精度。

可穿戴式跌倒防护装置充气机构的设计与研究

目的跌倒对老年人身心健康有着巨大威胁。针对现存跌倒防护装置结构复杂且充气方式不安全等问题,设计一套基于检测跌倒能自动充气的机械装置,以帮助老人在意外跌倒时能够通过气囊充气防护免受伤害。方法该保护装置由压缩二氧化碳气瓶、充气机构和保护气囊3部分组成,首先防护模块以CO_2为充气源,传动机构采用大功率舵机带动同轴的凸轮旋转,随着凸轮旋转刺针直线运动刺破气瓶;然后采用拉伸机对刺针刺破钢瓶力度进行测试,进而通过最大刺穿力和凸轮推程选定合适扭矩舵机;最后利用气体动力学等熵流公式预测气囊充气时间。结果对身高在163~174 cm的学生进行测试,模仿老人步态分别进行向前、向后和侧面跌倒实验,测得3种方式跌倒的时间分别为(865±41.49)ms、(788±53.56)ms和(852±65.37)ms;同时通过模拟气囊充气过程,获得气囊充气时间为(441±29.6)ms。将实验获得的跌倒时间和气囊充气时间进行对比可知,在老人跌倒过程中有较为充裕的时间为气囊充气,验证了利用压缩二氧化碳对气囊充气实现跌倒保护的可行性。结论本跌倒防护装置在跌倒检测的基础上,能够实现跌倒防护、减少跌倒带来的伤害,且装置具有结构简单、可靠性高、价格低廉等优点,适宜于推广应用。

基于质量流量控制器的一氧化碳吸入装置研制

目的一氧化碳(CO)是人体内一种重要的气体信使分子,可应用于治疗新生儿肺炎、新生儿缺氧缺血性脑病等严重疾病。为了探讨应用CO吸入来治疗这些疾病,本文研制了一种基于质量流量控制器的一氧化碳吸入装置。方法该装置通过质量流量控制器控制CO标气进入呼吸回路,采用CO电化学传感器对患者吸入治疗气中CO浓度进行实时监测显示并送入主控电路,通过PID算法调整质量流量控制器的输出流量,从而使治疗气体中的CO浓度更加精确,并通过与呼吸机的联用实验对该装置的示值误差、响应时间、重复性误差、稳定性误差等进行了检验。结果该装置的示值误差为0.98%,响应时间为30 s,系统的相对标准差和相对误差分别为0.24%和2.07%。结论本文所研制的一氧化碳吸入装置的示值误差,重复性误差,稳定性误差以及系统的响应时间均满足设计的要求,为临床CO吸入治疗提供了一种较为安全和可靠的手段。