基于改进PLS方法的便携LIBS废钢成分定量分析

为增加工业中废钢资源的转化利用效率,需依据其元素含量鉴别废钢类型。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合基于主成分分析的偏最小二乘回归(PLSR)的机器学习算法,对26组钢铁标准样品的元素含量进行了定量分析和研究。通过自主研发的便携LIBS废钢成分检测仪采集光谱数据,对其进行基线校正,筛选对应元素特征谱线数据和归一化的光谱数据作为模型输入,将光谱数据划分为训练集和测试集进行建模分析,并采用留一交叉验证法(Leave-One-Out Cross Validation)确定模型最优潜变量指标。C、Cu、Mn、Mo、Cr、Ni、Si、V、Al、Ti元素模型在测试集上的相关决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、残差平方和(PRESS)和平均绝对误差(MAE)平均为97.86%、0.030 6、0.284、0.036 5。结果表明,以偏最小二乘回归算法结合LIBS技术建立的废钢元素含量预测模型具有较好的泛化能力与分类性能,拥有更好的预测准确性和鲁棒性,能够满足在钢铁冶炼工程中废钢成分的快速稳定分析和检测要求。

改进的谱峰拟合光谱标准化方法定量分析废钢中元素

为了解决因设备和环境因素导致激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在定量测量时的较高波动性问题,提出了基于改进的沃伊特函数拟合的光谱标准化方法。首先通过高精度激光器采集废钢样品的LIBS光谱数据,然后通过标准等离子体条件(标准等离子温度、电子数密度、待测元素总密度)得到标准光谱强度与实际谱线强度、半峰全宽等因素之间的关系式,并基于近似沃伊特函数对相关的谱峰进行拟合,获得标准化的重要参数,完成对样品的标准化模型的建立。结果表明,将该标准化方法用于废钢中铜、镍、硅、铬、锰元素的定量预测,得到的相关系数(R^(2))、预测均方根误差(RMSEP)和平均相对误差(ARE)的平均值分别为0.9814,0.063,6.3%,有效降低了波动影响,增强了分析精度,能够在工业中对废钢元素进行快速检测。

基于CFD-DEM的非球形颗粒水力输送数值模拟

使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)相耦合的数值模拟方法,在模型验证、网格无关性验证的基础上,研究水力输送非球形颗粒物料时90°弯管处的磨损情况;通过3种不同长径比颗粒输送过程中运动轨迹、流态、固体体积分布等研究管道磨损的内在机理。结果表明:在相同的条件下,颗粒长径比越大,管道弯头处的磨损区域面积越大,磨损越严重,弯头处的磨损率随中心角角度增大而增大,在70°~90°区间磨损率增大趋势更加明显,在90°处达到最大值;颗粒球形度不同时,三球颗粒的最大磨损率约是单球颗粒的2.4倍,弯头外拱处的磨损比内拱处的磨损严重;颗粒长径比改变时,大长径比颗粒离开弯头时更容易在管道顶部聚集,造成弯头磨损加剧,磨损面积增大。

秦岭北麓矿区周边农田土壤重金属污染及风险评价

针对秦岭北麓潼关县矿区周边土壤污染进行现场调查、样品采集及样品中Zn、Cu、Pb、Cd、Cr等5种重金属元素含量分析,为矿区周边土壤重金属污染防治提供科学依据。采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行了综合分析与污染风险评价。秦岭北麓潼关县矿区周边土壤重金属污染较严重,其中Cd、Pb污染明显,土壤污染潜在生态危害处于重度危害程度。以农用地土壤污染筛选值为标准,计算得到Zn、Cu、Pb、Cd的累积超标率分别为10.53%、52.63%、94.74%、100%,Cr含量未超标。不同重金属的污染程度由强至弱顺序为:Cd>Pb>Cu>Zn>Cr,各种重金属的潜在生态危害强度由强至弱顺序为:Cd>Pb>Cu>Zn>Cr,其中,Cd污染占绝对主导地位。潼关县矿区周边土壤重金属潜在生态危害较强,对周边土壤环境构成威胁,矿区环境污染治理迫在眉睫。

物料参数对立式搅拌釜混合性能影响的模拟

为了提高无挡板立式搅拌釜的混合性能,应用自主开发的离散元软件研究颗粒的粒径、密度以及颗粒间的摩擦系数对搅拌釜混合性能的影响,采用接触数法评价颗粒的混合度并结合颗粒的空间合角速度来分析颗粒的混合效果。结果表明:颗粒的粒径对混合性能影响较小,4种不同粒径组合的混合度均在0.25~0.45之间;而2种颗粒的密度差越大,混合度越小,颗粒密度一致时混合度最大;混合度随着颗粒间的摩擦系数的增大先增大后减小,当摩擦系数为0.54时,混合度最大,接近0.5。

搅拌釜操作和结构参数对颗粒混合性能影响的模拟研究

为了提高无挡板立式搅拌釜的混合性能,应用离散元法研究了操作参数和结构参数对颗粒混合性能的影响。应用接触数法对不同参数下的混合度进行评价,结合颗粒的空间合角速度来分析颗粒混合的特性。研究结果表明:转速越大,混合度越高;搅拌桨离底高度越大,表面混合度越大,底面混合度越小;桨叶半径为33 mm时混合性能较优;桨叶数目越多,混合度越小。

木质素基炭材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附机制研究

以工业残渣玉米芯木质素(CL)为原料,利用磷酸、氢氧化钾和氯化锌分别对其活化制备木质素基炭材料PA-CL、PH-CL和ZC-CL,并将其应用于废水中重金属Cr(VI)的吸附。3种活化方法对比分析表明:磷酸活化工艺简单、环保、活化温度低,对Cr(VI)的吸附效率高于氢氧化钾、氯化锌活化样品。PA-CL在Cr(VI)初始质量浓度为50 mg/L、50 ℃、投加量为0.05 g时,吸附5 min, Cr(VI)去除率可达 79.2%,40 min时达到96.5%,吸附效果较好。采用FT-IR、SEM等手段分析PA-CL的结构及形貌,Boehm滴定法测定炭材料表面官能团数量,结果表明:磷酸根基团被引入PA-CL样品表面,使得总酸度由原料木质素的2.54 mmol/g增大到 3.20 mmol/g ,有利于重金属Cr(VI)的吸附。PA-CL对Cr(VI)的吸附符合反应动力学准二级模型方程,平衡吸附量( q e )为390.625 mg/g, R 2 为0.991 0;吸附等温线符合Langmuir模型,不同温度下的 R 2 均大于0.9,说明PA-CL对Cr(VI)的吸附为化学吸附过程占主导的单分子层吸附。

基于激光诱导击穿光谱法和反向传播神经网络建立废钢分类和定标模型及其应用

基于自建激光诱导击穿光谱(LIBS)设备、软件以及反向传播(BP)神经网络,利用18个钢标准样品的LIBS光谱数据分别和钢标准样品类别以及Si、Mn、Cr、Ni、Cu元素的认定值建立分类模型和定标模型,并用于实际样品的检测。以各元素优选谱线(Si、Mn、Cr、Ni、Cu元素谱线分别为251.60,293.86,286.41,227.01,213.60 nm)与对应铁元素谱线(对应Fe元素谱线分别为263.54,292.66,271.44,263.54,206.98 nm)下相对强度作为输入变量,建立3层BP神经网络模型。分类模型的最大迭代次数为500,学习率为0.01,360组数据带中训练集和测试集的数量比为3∶1;Si、Mn、Cr、Ni、Cu定标模型的最佳迭代次数分别为200,200,200,160,280次,360组数据中训练集和测试集的数量比为4∶1,模型性能通过线性相关性拟合度(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均百分比误差(MPE)和残差平方和(PRESS)等4个指标评价。结果显示:分类模型对测试集分类的预测准确率达到100%;测试集中5种元素的定标模型R2分别为0.941,0.983,0.983,0.988,0.987,RMSE分别为0.0612,0.0607,0.0425,0.0496,0.0169。定标模型对实际样品的预测值和参考GB/T 4336-2016所得测定值基本一致。所建方法可用于钢铁行业中废钢样品的分类及其中成分的快速检测。

基于激光诱导击穿光谱的废钢元素定量分析

为提高对废钢的利用效率,实现以元素含量对废钢的精确分类,采用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)结合偏最小二乘算法,对18组钢铁标准样品进行废钢元素含量分析。通过自主研发的便携式LIBS成分分析仪获得光谱数据并进行基线校正,筛选出光谱特征数据作为模型输入,将光谱数据划分为训练集和测试集,以10折交叉验证方法确定模型最优潜变量。C、Cu、Mn、Cr、Ni、Si、V、Al、Ti元素模型在测试集上的相关决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)平均为99.27%和0.023。实验结果表明,以偏最小二乘算法结合LIBS技术测定废钢中各元素含量准确性高,该检测方法能够适用于钢铁企业中废钢成分的快速检测。

激光诱导击穿光谱技术结合偏最小二乘回归快速预测废钢中8种元素的含量

基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合偏最小二乘回归(PLSR),建立了废钢中铬、镍、铜、硅、锰、钒、碳、钛等8种元素的定量分析模型。采用便携激光诱导击穿光谱废钢成分检测仪对12个钢铁标准样品进行扫描,对光谱数据进行剔除、平均、基线校正、归一化等预处理,以美国国家标准与技术研究院发射谱线数据库为参考依据,以筛选出的各元素建模波段的光谱数据作为模型输入,采用十折交叉验证方法,确定铬、镍、铜、硅、锰、钒、碳、钛的潜变量数分别为16,24,18,22,25,14,9,22,在优化的参数下分别对8种元素进行建模。结果显示:8种元素模型的相关决定系数为0.9571~0.9996,均方根误差为0.0034~0.0706,平均百分比误差为6.6764~75.645,残差平方和为0.0020~0.6532;除碳元素外,其余7种元素测定值的相对标准偏差(n=5)均不大于7.0%;模型用于预测实际废钢样品中锰、硅、铜元素的含量,所得结果与火花直读光谱法的基本一致。

锥齿轮用钢22CrMoH2的开发生产

采用Mo中上限、Cr中下限的成分设计,采取严格控制钢中非金属夹杂物,减少钢中T.O、S及Ti含量,增大初道次压下量消除锭型偏析等工艺措施,开发生产了锥齿轮用22CrMoH2钢。质量分析表明,钢材成分均匀,淬透性满足要求,锭型偏析0~1.0级,晶粒度7.5~8.5级,各类夹杂物≤1.5级,锥齿轮渗碳热处理后变形量综合合格率92.55%,各项技术指标满足协议要求。

基于语料库的学术文章和本科毕业论文摘要的语类对比分析

基于语料库的英语学术论文摘要与英语专业本科毕业文摘要的语类与两者间存在差异:语类结构和顺序差异;背景、讨论语步使用差异;方法、结果语步使用差异。这些差异主要由以下因素引起:跨文化差异、研究者的水平差异、论文资源限制、汉语文章影响、教师引导不足、摘要语类的历史演变以及本科学生对英文摘要的结构规范重视不足。通过总结文献的方法,帮助英语本科学生规范毕业论文英文摘要的语类结构。

中性粒细胞胞质抗体阴性肉芽肿性多血管炎1例

本文报道1例以肺部多发结节伴空洞为主要特征的老年男性病例。患者为73岁老年男性,主因"干咳伴气短3个月"入院,胸部CT示双肺多发不规则团块、结节、斑片影,伴空洞形成,同时合并贫血、肾功能不全,经验性抗感染、抗结核治疗后肺部结节进展、空洞增大。多次检测血ANCA均为阴性。支气管镜下对右肺中叶病变行黏膜活检,可见小片状坏死、局灶肉芽肿结构形成以及血管炎表现,弹力纤维染色在坏死灶中可见残存的血管壁结构。临床诊断ANCA阴性肉芽肿性多血管炎,给予糖皮质激素及环磷酰胺治疗后病灶缩小。

地下水循环井V1.0场地应用效果分析

地下水循环井作为一种原位修复技术,因其对含水层扰动小、结构简单、修复成本较低等优点,逐渐成为修复污染含水层的重要手段。但我国目前尚缺乏循环井技术实际运行实例。以数值模拟为指导,基于模拟结果设计了循环井V1.0系统,建设了循环井系统,并通过野外现场试验对循环井的水流循环特征及溶质运移效果进行了评估。研究表明,溶质运移范围与循环井运行时间及循环井的抽注量呈正相关关系,同时水流及溶质运移范围也受到水平渗透系数与垂直渗透系数的影响。循环井的抽注量越大,上筛段水位下降及下筛段水位上升的幅度越大。使用高锰酸钾作为示踪剂时,随着循环井运行时间的增加,示踪剂能够以较高浓度被输送到更远的地方。

呼吸专科医师慢性阻塞性肺疾病诊断和评估工具应用状况调查

目的调查分析我国呼吸专科医师临床实践中对于门诊稳定期慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)诊断和评估工具应用现状,为推广实施诊疗规范提供参考资料。方法通过问卷星平台对中国慢阻肺联盟(含94家单位)、北京市慢阻肺联盟(含108家单位)和中国基层呼吸疾病联盟(覆盖除港澳台及西藏外30个省市自治区)的呼吸专科医师发放和回收由研究者自行编制的问卷,调查我国呼吸专科医师对于门诊稳定期慢阻肺诊断和评估工具的应用情况,对结果进行汇总分析。结果共回收有效问卷3204份。71.7%(2297/3204)的受访医师来自三级医院。75.4%(2415/3204)的医师依据吸入支气管舒张剂后的肺功能结果诊断慢阻肺,且三级医院高于二级医院(78.7%比66.9%,P<0.01)。99.3%的医师在诊断过程中会询问/评估呼吸困难症状,但26.8%的医师未使用评分系统(慢阻肺评估测试问卷和改良版英国医学研究委员会呼吸问卷)进行量化评估。尽管83.8%的医师会在工作中使用指南推荐的综合评估(即ABCD分组),但只有45.1%完全依据分组制订初始治疗方案。另外,28.5%的受访医师没有常规检查血嗜酸粒细胞计数,20.1%的医师没有主动询问肺结核病史。结论虽然大多数呼吸专科医师在临床实践中能够基本依照指南对门诊稳定期慢阻肺患者进行诊断和评估,但在评估工具的使用上仍有所不足,在诊治规范的推广和培训中应予以重点关注。

稳定期慢性阻塞性肺疾病患者十年死亡危险因素分析

目的探讨预测稳定期慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者10年死亡的独立危险因素。方法收集2010年1—12月北京同仁医院呼吸科诊断稳定期慢阻肺患者的临床资料,并进行10年随访,对影响患者全因及呼吸系统疾病死亡的危险因素进行Cox回归分析。结果共纳入稳定期慢阻肺患者182例,中位随访时间89个月,10年病死率51.1%(93/182),呼吸系统、心血管及脑血管疾病为前3位致死原因。9例患者1年内死亡,173例患者稳定期慢阻肺患者全因病死相关的独立危险因素为高龄(HR=1.936,95%CI:1.610~2.328,P<0.01)、入组时高慢阻肺评估测试评分(CAT评分)(HR=1.331,95%CI:1.049~1.689,P=0.02)及随访1年时CAT评分升高(HR=1.314,95%CI:1.197~1.420,P<0.01),因呼吸系统疾病死亡相关的独立危险因素为入组时高CAT评分(HR=1.719,95%CI:1.026~2.880,P=0.04)、随访1年时CAT评分升高(HR=1.342,95%CI:1.198~1.505,P<0.01)及经肺CT测定的肺气肿指数(LAA%)(HR=1.062,95%CI:1.007~1.120,P=0.03)。结论高龄、入组时高CAT评分、治疗1年后CAT评分升高及LAA%分别是影响稳定期慢阻肺患者全因死亡及因呼吸系统疾病死亡的独立危险因素。

原发性纤毛运动障碍诊断的方法和流程

原发性纤毛运动障碍(primary ciliary dyskinesia,PCD)是一种由于纤毛结构发育缺陷,导致纤毛运动障碍的常染色体隐性或性染色体相关的遗传疾病。PCD的患病率主要来自西方国家的研究数据,约为1∶10000,目前尚未检索到有关中国PCD患病率的报道。由于该病临床特点呈多样性且个体差异较大,其真实患病率往往被低估,易漏诊。本文重点对PCD诊断方法和流程的有关进展进行阐述,以有助于及时识别可疑患者明确诊断。

慢性阻塞性肺疾病在中国基层医疗机构面临的挑战和应对

在我国,农村慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患病率显著高于城市,以慢阻肺为主要疾病组成的慢性呼吸系统疾病多年来居致死性疾病首位。因此慢阻肺防控重心应在基层,然而目前我国基层的整体防治水平不容乐观。基层医生对慢阻肺的认知依然不足,肺功能检查使用率低,并存在较高的漏诊、误诊以及治疗不规范等问题。本文将根据国内外指南,从主动筛查到诊断、治疗、转诊,再到社区管理,对慢阻肺基层临床实践作简要介绍,并提出可行性建议,以供基层医务人员参考。

是否完成规范化培训对住院医师心理健康状态影响的研究

目的比较正在接受规范化培训和已经完成规范化培训2种状态下住院医师的心理健康状况。方法本研究采用问卷调查方法。选择2018年1月至2月在北京大学第三医院内科接受规范化培训的78名住院医师作为实验组,以及2016年和2017年在北京大学第三医院内科完成住院医师规范化培训并通过一阶段考试的80名住院医师为对照组。通过发放在线问卷调查的形式,借助12项一般健康问卷(General Health Questionnaire-12,GHQ-12)、自评焦虑量表(Self-Rating Anxiety Scale,SAS)和自评抑郁量表(Self-rating Depression Scale,SDS),比较两组住院医师在一般健康状态与心理健康状态等方面的差异。结果实验组住院医师GHQ-12评分、SAS标准分、抑郁严重度指数均高于对照组住院医师[GHQ-12评分:1.00(1.00,3.25)比0.00(0.00,1.75),Z=-4.11,P<0.01;SAS标准分:46.50(42.00,48.50)比42.00(38.00,47.00),Z=-2.98,P<0.01;抑郁严重度指数:0.56(0.51,0.61)比0.54(0.39,0.60),Z=-2.42,P=0.02]。实验组住院医师GHQ-12评分≥3分的比例、出现抑郁的比例均高于对照组住院医师(GHQ-12≥3分:37.2%比18.8%,χ^2=6.68,P=0.01;抑郁:88.5%比62.5%,χ^2=14.32,P<0.01)。二元logistic回归分析结果显示,正在接受规范化培训与GHQ-12评分≥3分(OR=2.58,P=0.04)及出现抑郁状态(OR=5.05,P<0.01)具有独立相关性。结论在培的住院医师是发生抑郁的高危人群,完成并通过规范化培训可能改善住院医师的心理健康状况。

一呼一吸总关心

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)对左心功能的影响以往关注较少,大多仅限于诊断、鉴别诊断和治疗方面,较为深入的作用及机制研究不多。目前已知慢阻肺与心血管疾病之间存在共同的机制关联,其中包括系统性炎症。此外,过度充气对心脏功能可产生不利影响,最新研究发现支气管舒张剂治疗可通过减轻过度充气而改善慢阻肺患者的心脏功能。深入探讨慢阻肺对心脏功能的影响及其治疗选择,对于改善患者症状和整体预后具有重要临床意义。