电子天平的设计与性能优化研究

高精度电子天平在化学实验室、药品生产和质量控制等领域应用越来越广.针对传统的电子天平受限于传感器的灵敏度和稳定性,提出了一种基于电磁力平衡传感器的电子天平设计方法,通过分析电磁力平衡传感器的工作原理,开发设计了传感器核心电路.围绕着电子天平测量精度提升问题,采用移相计数电路在不改变主频的情况下进行高分辨率采样,提高数据精度和响应速度.通过测试,实验结果表明,新方案在精度和响应速度方面具有优异的性能,可以实现0.1 mg的称量精度.与传统方法相比,该方案具有高精度和快速响应的优异性能.

基于MGWR的乡村聚落空间演变的影响因素分析——以海口市为例

以海口市为案例,利用MGWR模型,揭示了2002—2020年乡村聚落演变影响因素的空间异质性。研究发现:1)海口市乡村聚落面积在近20年间增加了53.5%,人均聚落面积由120.59 m^(2)/人增长至166.79 m^(2)/人,总体表现为北增南减、聚落景观零散化以及明显的空间异质性特征。2)各因素的作用具有明显的空间非平稳性及尺度效应差异,带宽介于69~10482之间,位置、到道路的距离、到房地产开发区的距离和高程因素的作用为微观尺度,城镇化率和坡度因素的作用为中观尺度,到中心城区的距离、人口变化率、到河流的距离、路网密度和旅游资源点可达性因素的作用为全局尺度。3)中心城区带动和房地产开发对乡村聚落演变具有最重要影响,并且聚落越来越向海拔低、坡度小、离中心城区近、离房地产开发区近、城镇化水平高、路网密度高的地区扩展,到河流的距离、人口变化率、旅游资源点可达性却对乡村聚落演变没有显著影响。4)转变房地产业为纲的发展思路,严格执行“一户一宅”制度,是有效遏制乡村聚落无序扩张的重要举措。

体积压裂用疏水缔合聚合物PAAD-18的合成及性能研究

目的单一功能的压裂液难以满足页岩油气的开采需求,为实现一剂多用,研制了兼顾减阻和增稠性能的一体化聚合物。方法以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和十八烷基烯丙基二甲基氯化铵(DMAAC-18)为原料,采用水溶液聚合法,通过单因素实验确定最佳反应条件,合成了三元疏水缔合聚合物PAAD-18,进行了结构表征及性能测试。结果聚合物质量分数为0.1%时,减阻率为71%,在10 m/s的流速下持续剪切10 min,减阻率保持在70%以上;质量分数为0.5%时,表观黏度为106.5 mPa·s,90℃下黏度保留率为74.6%,盐水中黏度保留率大于52.1%。结论该聚合物具有良好的耐温、耐盐及耐剪切性能,低含量下可做减阻剂,高含量下可做增稠剂,为体积压裂用多功能聚合物。

桦树茸活性成分及药理活性研究进展

综述了桦树茸及其活性成分的药理活性,以期为桦树茸在新药研发、临床应用和质量控制上提供理论依据和参考价值。桦树茸生物活性广泛,具有抗病毒、抗炎、抑菌、抗凋亡、生发、止咳化痰、抗衰老、抗疲劳、保肝的功效。三萜类、甾体类、多酚类、芳香类及多糖类化合物等作为其有效化学成分,具有抑制肿瘤细胞增殖、清除自由基、降低血糖、调节免疫功能等药理作用。

一种并联谐振无线传能装置的设计

磁耦合谐振式无线传能传输技术是一种能够实现中等距离高效率能量传输的技术,具有良好的隔离性能,然而现阶段研究依然存在传输效率低、性能不稳定的现象。文章介绍了一种采用RLC并联谐振实现的磁耦合谐振式无线传能装置。该设计采用环形振荡电路产生高频信号、高速TTL反相器对振荡电路输出的波形整形,并通过MOS管对输入的方波信号进行放大,采用自制线圈可以实现RLC谐振,从而进行信号传输,实验结果表明,系统无线传能效率较高,可达到55%。文章设计的无线传能装置系统结构简单、成本低、易于实现,且性能可靠,在小型无线用电设备中具有很好的应用前景。

全球耕地利用格局时空变化分析

【目的】分析2000—2010年全球耕地时空分布及变化特征,为中国粮食安全国际化战略决策制定以及全球生态环境监测等研究提供信息支撑。【方法】基于全球首套30 m地表覆盖产品数据集GlobeLand30,利用耕地总面积、面积变化量、人均耕地面积占有量、面积变化幅度、面积变化量标准差、复种指数、复种指数变化量和复种指数变化幅度等8个指标,从大洲、国家、1°×1°经纬网3个统计单元,分析2010年全球耕地空间分布现状、2000—2010年全球耕地时空变化特征以及全球耕地利用强度变化特征。【结果】2010年全球耕地面积总量为193 890.00×104 hm2,占全球陆表面积14.31%。全球人均耕地占有量为0.28 hm2。其中,大洋洲以人均1.71 hm2位列第一,亚洲以人均0.17 hm2排名最后。[10oN—45oN,65oE—125oE]、[40oN—55oN,15oE—55oE]和[15oS—45oS,45oW—70oW]是全球耕地分布最密集的区域。耕地面积最大的前10名国家依次是:中国、美国、印度、俄罗斯、巴西、阿根廷、澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦和乌克兰,其中俄罗斯、加拿大、阿根廷和澳大利亚还是人均耕地占有量全球前10名的国家。2000—2010年,全球耕地面积总量略微变化,总体增加2.19%;美洲是耕地面积增长最大的大洲,增长达2 128.14×104 hm2;非洲是耕地面积和空间变化最剧烈的大洲,增长幅度为7.42%。全球耕地面积总量前10名国家中,中国是唯一出现耕地面积减少的国家,10年间减少0.95%,巴西和阿根廷是耕地面积增加和空间波动性最大的国家。美国是耕地面积变化总量和变化幅度均最小的经济大国。全球耕地高强度种植区域主要集中在东南亚、中美洲以及西非地区,复种指数均达200%以上。2000—2010年,全球耕地面积最大的10个国家中有5个国家复种指数呈上升趋势,其中巴西和哈萨克斯坦复种指数增加最显著,俄罗斯复种指数下降最明显。【结论】2000—2010年,全球耕地总量变化不大,但不同区域和国家的耕地变化差异较大。本研究利用30 m分辨率遥感数据产品揭示了全球耕地分布状况、10年变化特征和区域差异,研究结果可为全球水土资源利用、粮食产量和粮食安全分析研究提供重要数据和信息支持。

速度、加速度及加加速度对S形缘条加工时间的影响

在航空结构件的加工中,除进给速度外,进给加速度和加加速度同样对加工效率具有重要影响。以S形试件S形缘条精加工为例,采用科德GNC61数控系统研究了进给速度、加速度及加加速度对加工时间的影响规律,分析了提高速度、加速度及加加速度对机床误差及S形试件加工误差可能产生的影响。结果表明,速度、加速度及加加速度的提高有效降低了S形缘条的加工时间,进给速度由1000mm/min提高到5000mm/min,加速度进一步由0.1m/s;提高到1.0m/s^(2),加速度建立时间进一步由200ms缩短到20ms,S形缘条的加工时间分别缩短24.20%、25.38%和41.84%。提高速度、加速度及加加速度造成的问题是指令频宽增宽及激励成分增多,使得机床跟随误差及联动轨迹误差的控制难度增大,并易于激起机床机械结构振动。

基于S32K144的燃料电池堆控制系统设计

基于汽车级微控制器S32K144芯片,完成了车用质子交换膜燃料电池堆控制系统的软硬件设计,分别设计了膜电极单模电压检测电路和燃料电池堆控制电路,开发了基于C语言的膜电极电压采集程序和燃料电池堆控制程序,并且用样机验证了设计。

无线传能装置在电磁谐振教学中的研究与应用

谐振现象在电子和电工技术中得到了广泛应用,谐振问题的研究有着重要的实际意义.本文介绍了一种自制的无线传能装置应用于LC并联谐振的教学,利用这种电磁感应式无线传能装置,从频率计算、电路调试、现象分析及功能展示等方面进行LC并联谐振电路的教学实施,清晰直观地解决了理论抽象的问题,从实验练习中使学生掌握并联谐振的理论及应用.

基于GlobeLand30的大洋洲耕地利用格局变化分析

【目的】大洋洲区域气候差异明显,地表覆盖和土地利用类型多样,耕地变化较为剧烈。分析大洋洲耕地利用格局的时空变化,科学把握其特征及规律,为耕地集约利用和粮食政策制定提供参考。【方法】采用最新研制的2000年和2010年全球30 m地表覆盖遥感数据产品(GlobeLand30),建立耕地面积数量、利用强度和转换特征3个指标群,在国家尺度、10 km网格和30 m像元尺度综合分析大洋洲2000—2010年耕地利用格局变化特征。【结果】(1)2000—2010年大洋洲耕地面积总体增加约3.79%,耕地面积增幅最大的国家为澳大利亚,增幅5.39%。新增耕地主要集中在澳大利亚大分水岭山脉以东墨累-达令河流域上游。耕地面积减少的区域主要在新西兰北部岛屿,澳大利亚东部沿海和巴布亚新几内亚东部岛屿。主要国家人均耕地平均减少21.47%,人均耕地减少幅度最大国家为新喀里多尼亚。(2)从耕地利用强度格局变化来看,主要国家复种指数平均增加20.63%,耕地破碎度平均减少22.83%。耕地面积-复种指数协调度弹性较大。新西兰与澳大利亚两国耕地破碎度变化驱动机制差异明显。(3)从耕地类型转换特征来看,2000年耕地转出和2010年耕地转入面积最大的国家均为澳大利亚,2000年共计转出630.25×104 hm2,其中转为草地占比所有其他转出地类的74.77%,2010年共计从草地转入544.95×104 hm2,占所有转入地类面积的59.72%;全大洲耕地与草地之间转换面积最大,但对净增加耕地贡献最大的是灌木地,转入耕地165.03×104 hm2。【结论】10年间大洋洲耕地面积变化较为剧烈,耕地利用强度整体提高,耕地与草地相互转换最为频繁。

黄花菜多糖的表征与抗氧化活性分析

黄花菜是我国传统特色蔬菜干制品。为了挖掘黄花菜功能成分,采用硝酸调节水pH至1.8,提取黄花菜多糖,用Sevag法脱除蛋白,对黄花菜多糖基本特性、理化性质和体外抗氧化活性进行了分析。结果表明:脱除蛋白后黄花菜多糖得率为0.72%,多糖含量为34.91%,半乳糖醛酸含量为26.42%。黄花菜多糖含有高酯果胶,甲酯化程度值为96.13%±0.3%。黄花菜多糖中性糖分主要由半乳糖、葡萄糖、木糖组成,其摩尔比为62.50:17.31:11.30。显微观察发现,黄花菜多糖有絮状结构,表面不平整、不连续。傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared,FTIR)表明,黄花菜多糖中含有较多的酯键。流变学特性分析表明,随着剪切速率增加,黄花菜多糖溶液的表观黏度先快速下降随后维持在较低水平;在各浓度下,其G’均大于G’’。黄花菜多糖峰1分子量较高,Mw为1310.32 kDa;峰2分子量相对小很多,Mw为83.81 kDa。抗氧化分析表明黄花菜多糖具有较强的2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(2,2’-Azinobi-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate) radical,ABTS;·)清除能力和铁离子还原能力(Ferric reducing antioxidant power,FRAP)。研究结果为深入了解黄花菜多糖理化性质及其生物活性的开发利用提供了依据。

压裂用含离子液体稠化剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、耐温型离子液体1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(VeiBr)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)四种单体为原料,通过自由基水溶液聚合的方法,合成了PAAV四元聚合物稠化剂。通过优化聚合物PAAV的合成条件,得到了最佳反应条件。室内实验的结果表明:聚合物PAAV具有良好的增稠、耐盐、耐温及耐剪切等优异性能。

电子分析天平双闭环测量方法

电子分析天平普遍采用脉宽调制电流的方法来精密调节电磁力,工程上原始数据较难达到百万分度级精度。在分析了传统方法对测量精度影响因素后,设计了一种双闭环控制的改进脉宽调制电流电路,将PID控制电路和电流测量混合电路解耦,降低了PID参数整定难度,避免了求解机械传感器和平衡检测通道系统传输方程,提高了设备响应速度和测量精度。实验数据表明,在未进行非线性校正且只进行滑动平均滤波的情况下,31 g量程的电子分析天平初始测量数据标准偏差为2×10^(-5)g,达到百万分度级精度,较同样电路和传感器的原始220 g量程电子分析天平精度提升10倍以上。

血液净化对老年急性肾功能衰竭的效果观察

目的分析连续性血液净化治疗老年急性肾功能衰竭的效果观察。方法此研究选择的参组人员例数一共为100例,上述患者均在2017年1月—2018年10月期间来院治疗,在随机分组方式下,将上述患者分为观察组和对照组,对照组采用常规的血液净化治疗方式,而观察组则利用连续性血液净化治疗。结果治疗前两组患者的中心静脉压值和心率、血清肌酐、尿素氮的值均较高,但是治疗后相关数据明显下降,而观察组患者治疗后的数据明显低于对照组,P<0.05,差异有统计学意义,同时,观察组患者的死亡率为2.00%,明显低于对照组的14.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论老年急性肾功能衰竭的患者,采用连续性血液净化的效果较为理想,可以有效改善患者的肾功能指标,保证患者的健康,降低临床死亡率,提升其生存质量,具有非常重要的临床意义。

遥感提取灌溉耕地的特征优选——以中国北方为例

[目的]区域尺度的灌溉耕地空间分布信息是相关研究和管理的重要基础数据。中国的灌溉农业面积居全球第二位,但目前灌溉空间分布制图相对缺乏,且多依赖人工调查,利用遥感技术进行区域灌溉耕地制图成为未来发展趋势。针对目前对我国灌溉耕地特征参量研究不足、难以描述灌溉耕地优势特征的空间差异性的缺陷,更好指导未来灌溉耕地制图。[方法]文章以高精度遥感产品作为真值,在对已有研究选用的分类参量进行统计分析的基础上,选取年降水、高程、坡度、地表水分指数和归一化植被指数作为不同类型特征参量的代表,通过单变量特征选择算法Select K Best,对我国北方不同地区的灌溉/雨养耕地的优势参量进行了系统分析,并针对主要问题提出了解决思路。[结果]研究结果显示,不同地区的优势特征类别呈现较大的地域差异,一些新特征被发现较常用的参量更有效;不同地区所呈现的特征优势原因各异。耕地基础禀赋、地理条件和灌溉结果三者互相关联,共同影响灌溉耕地空间信息提取的精度。[结论]耕地基础禀赋和灌溉结果最终归因于地理条件,地理条件是未来灌溉耕地制图中需要优先重点考虑的特征参量。

湖北省农业水土空间协调水平研究

【目的】耕地、水资源以及他们在空间上的协调水平对农业管理和政策制定有重要意义。【方法】文章在地级行政区尺度上,以“十三五”为基准年份,针对湖北省选取水土资源匹配系数(R)、Gini系数和主要作物灌溉需求量,从定性和定量的角度对讨论了该省耕地和水资源协调水平。【结果/结论】湖北省耕地和水资源在空间上协调水平较高,但省内相对干旱地区一些需水量大的作物在旱年仍然存在缺水的风险。整体上,湖北省农业供水能够保障国家粮食战略需求,但也需要注意协调农业和其他耗水产业。同时,该文考虑到所用指标可能会由于其在描述动态变化和尺度效应上的局限,导致其在目前极端气候越来越频繁的趋势中参考价值打折,且认为这一缺陷可以通过在测度中综合考虑气象和作物信息来改善。

The effect of dispersion of TiO_2 nanoparticles on preparation of flexible dye-sensitized photoanodes

Generally, nanoparticles are easy to aggregate due to their nano sizes, which influence the physical and chemical properties. In this work, a dispersion treatment of the TiO2 nanoparticles with different average sizes was employed to improve the dispersion of TiO2 nanoparticles, in order to prepare flexible photoanodes for dye-sensitized solar cells (DSCs) with novel photovoltaic properties at a low temperature. The effects of dispersion treatment on the dispersion of TiO2 nanoparticles, including the viscosities of the binder-free TiO2 paste, the morphologies and textural properties of nanoparticle-TiO2 films, and the photovoltaic properties of the flexible DSCs, were investigated. Flexible indium-tin oxide (ITO)-coated polyethylene naphthalate (PEN) substrates with sputter deposited Pt were employed as the transparent flexible counter electrodes. A short-circuit photocurrent density of 9.62 mA·cm 2, an open-circuit voltage of 0.757 V, a fill factor of 0.589 and an overall light-to-energy conversion efficiency of 4.29% for the flexible DSCs under AM1.5 illumination of 100 mW cm 2 were obtained with dispersion treatment. A 30.8% increment of the energy conversion efficiency for DSCs made by dispersion treatment was obtained compared with that made without dispersion treatment.