直饮水在线杀菌智能装置设计与多帧监控技术研究

为应对传统水质监测和杀菌方法存在无法实时监测、效果较差等问题,研究对智慧直饮水在线杀菌装置进行了多项先进技术和功能设计,包括紫外线杀菌、智能感应等,并主要利用改进的卷积神经网络实现动态视频多帧连续安全监控。结果表明,在3次动态图像识别中,所提出的监控方法准确率均超过了90%,并且运行时间均在10 s以内,最低仅为8.8 s,具有较高的识别准确率和效率,能够对在线杀菌装置动态视频进行有效的安全监控,为提高饮用水的安全性和可靠性提供有力支持。

镁合金超疏水磷酸盐化学转化涂层的制备与耐蚀性能

目的研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化涂层耐蚀性的影响,利用PA和Ce3+的螯合作用及低表面能物质的修饰提升涂层的防护性能。方法将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,对传统的磷酸盐化学转化膜进行后处理改性,在镁合金基体上制备了具有超疏水效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究改性后涂层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果SEM结果显示,经过后处理改性后,磷酸盐化学转化膜(PCC)表面的缺陷被有效封堵,膜层致密性显著提高。接触角测试结果表明,改性后膜层的静态水接触角高达156.5°,滚动角低至5°,呈现出优异的超疏水性能。电化学测试结果显示,后处理改性后的超疏水膜层的防护性能显著提高;相较于PCC膜层,超疏水膜层的腐蚀电流密度降低了1个数量级,低频阻抗模值则提高了1个数量级,并且经过12 d浸泡后其低频阻抗模值仍然高于104Ω·cm^(2)。中性盐雾测试结果表明,改性后涂层的耐盐雾性能大幅提升,耐盐雾超过100h。结论该涂层展现出了优异的憎水性能和良好的自清洁性能,能够为基体提供高效且持久的腐蚀防护。

基于离散系数与Harris角点的微光像增强器闪烁噪声测试方法

为了弥补信噪比无法在二维空间上准确定位分析像增强器闪烁噪声特性的不足,本文针对像增强器闪烁噪声特性设计了一种基于离散系数与Harris角点检测的微光像增强器闪烁噪声测试方法。本方法采用基于Gsense400BSI CMOS图像传感器的高帧频图像采集系统实现与像增强器荧光屏余晖时间相匹配的闪烁噪声图像采集。通过对连续多帧采集到的图像进行像素级离散系数计算,热点图实现可视化,与Harris角点检测算法能够准确分析像增强器荧光屏各区域内的闪烁噪声情况并准确标记荧光屏上的高亮噪点。实验结果表明,该方法能够实现像增强器闪烁噪声的二维分析与定位,从而为像增强器性能优化以及噪声特性测试提供技术支持。

一种高鲁棒性雷击干扰与故障识别方法研究

为准确可靠识别雷击干扰和故障,提出了一种基于扰动电压波形包络图构造积分判据的方法。首先提取母线电压中的扰动电压波形,然后分别拟合扰动电压波形于时间轴上、下方的包络线,进而根据得到的包络线计算积分面积,最后利用波形对称度识别雷击干扰和故障。ATP—EMTP软件仿真计算表明:扰动电压波形在时间轴上、下方的积分相近,可判定为雷击干扰,反之为雷击故障,且所述方法能够避免波形记录装置采样频率低、雷电流幅值和故障点位置等因素的影响,具有很高的鲁棒性。研究结果为工程实际中辨识雷击干扰和故障提供了参考指导。

新式Shirodkor宫颈环扎术的临床分析

目的:探讨新式的经阴道宫颈环扎术治疗宫颈机能不全的疗效。方法:回顾性分析复兴医院妇科病房2008年1月至2013年8月收治的83例诊断为宫颈机能不全患者,对孕妇年龄、身高、体重指数、流产次数、手术孕周、分娩孕周、分娩方式、宫颈管术前长度、胎儿分娩体重、妊娠结局等数据进行追踪分析。结果:83例患者进行环扎术,其中6例(7.2%)流产,20例(24.1%)早产,足月产57例(68.7%),均为活产77例(92.8%),总的剖宫产率为16.9%,自然分娩率为83.1%。该结果说明宫颈管长度与宫颈环扎术后妊娠结局相关。结论:新式Shirodkor宫颈环扎术是治疗宫颈机能不全的有效方法,能明显延长孕周,提高妊娠成功率,改善围产结局,值得在临床推广。

考虑地质断层激活后的CO_(2)封存流体泄漏模型及数值分析

地质断层活化后,流体(CO_(2)、盐水、淡水)沿断层泄漏是CO_(2)地质封存中不可忽视的关键问题,因此,推导了不同阶段流体沿断层的泄漏速度方程,并结合质量守恒方程和能量守恒方程,建立地质活化断层的CO_(2)封存流体泄漏模型,获取了流体沿断层泄漏的关键参数(泄漏时间和泄漏量)。模拟不同参数对流体泄漏时间和泄漏量的影响:随着CO_(2)注入速度增快和储层渗透率增大,CO_(2)沿断层泄漏的初始时间提前,持续时间延长,泄漏量增加;随着断层渗透率的增加,CO_(2)沿断层泄漏的初始时间和持续时间没有变化,而CO_(2)泄漏量增加;相较于CO_(2)注入速度和储层渗透率,断层渗透率对盐水和淡水泄漏影响最大。综上所述:流体沿断层泄漏的先后顺序为盐水、CO_(2)、淡水;流体沿断层泄漏的持续时间由长到短依次为:CO_(2)、淡水、盐水;流体沿断层的泄漏量由大到小为CO_(2)、盐水、淡水。

采用正负半桥子模块级联拓扑的高压多电平波形发生器

随着电力系统设备电力电子化程度的不断提高,系统中诸多绝缘部件会承受多样化的高压脉宽调制（pulsewidth modulation,PWM）波形或高压多电平阶梯波形等阶跃性电压波形。为研究复杂多样的电压波形下设备或相关材料的绝缘特性,需要研制高压多电平波形发生器。在分析传统的半桥型模块化多电平变换器（multi-modularconverter,MMC）拓扑工作原理的基础上,结合典型绝缘缺陷等效负载特性的探讨,提出了一种正、负半桥子模块交替级联拓扑,抑制了因绝缘试验中不对称放电引起的输出电压偏置问题,提高了电源输出电压的稳定性,并且所需开关器件更少而利于小型化,同时便于串联叠加向高电压等级扩展。最终,通过对该发生器主要器件参数进行计算分析,研制了一台输出幅值为4600 V且频率可调的高压多电平波形发生器样机,可产生高压类正弦多电平电压波形、PWM电压波形等各类试验波形,验证了所提拓扑的可行性。

大口径DKDP元件的辐照损伤分布特性

大口径高能激光装置是各强国积极研究的重点项目。对装置内大口径光学元件损伤特性进行有效评估具有非常重要的意义,在此研究大尺寸光学元件表面损伤。通过分段拍摄、图像拼合、损伤点记录、统计与归纳等工作发现,不同尺寸损伤点的分布特性差异较大。结合统计学方法与类似实验对比、理论计算等方式对损伤点分布与样品辐照环境特性变化的关系进行分析。结果显示,损伤点的位置分布与辐照光束的能量密度关联紧密;系统光束(351 nm)在低于6 J/cm^(2)时能量分布均匀,高于6.7 J/cm^(2)时呈现较为明显的高斯分布状态。可以为大口径高能辐照环境的元件损伤特性评估提供有价值的参考,对大口径紫外激光器的日常运行与维护具有极其重要的工程意义。

C4F7N混合气体电弧等离子体热力学参数计算

为探究新型环保绝缘气体C4F7N与不同缓冲气体的灭弧性能,理论计算了300~30000 K温度范围内、不同气压条件下(0.01、0.1、0.3、0.5和1 MPa)、不同混合比例(摩尔分数)下C4F7N/CO2、N2和空气混合气体平衡组分和热力学参数。假设电弧等离子体处于局部热力学平衡态,基于系统吉布斯自由能最小原理计算得到了粒子平衡组分;利用统计热物理的方法计算了混合气体的热力学参数;并将混合气体电弧等离子体热力学特性计算结果和SF6等气体进行了分析比较。结果表明:CO2、N2和空气的分解温度以及组成元素的差异,导致不同混合气体的热力学参数存在较大差异;相同条件下,与N2和空气相比,CO2作为缓冲气体具有更强的径向换热能力。因此,3种混合气体之中C4F7N/CO2混合气体具有更强的热开断能力。

树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数影响性分析

针对树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数分析问题,采用碳化层-热解层-原始材料层一维模型,分析了热防护材料烧蚀热解响应过程的传热特性,得出了不确定参数影响传热过程的敏感性大小,结果表明:材料的热导率对树脂基热防护材料烧蚀传热特性影响最大,密度、比热容和材料厚度影响程度较大,其他参数的影响性可以忽略。同时建立了温度和不确定参数之间的量纲1准则关系式,为热防护材料的选取设计以及模型参数修正提供了参考依据。

获得性免疫缺陷综合征合并头面部带状疱疹病毒感染临床分析

目的总结获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)患者头面部带状疱疹感染的临床特点及转归。方法将2017年4月~2018年1月在北京地坛医院住院的39例AIDS合并头面部带状疱疹病例作为AIDS组,22例不合并AIDS的带状疱疹病例作为对照组,对其发病年龄、临床表现、实验室检查和转归进行比较。结果 20%患者在未知AIDS感染的情况下因带状疱疹症状就诊。AIDS患者的发病年龄(44±12.64)岁显著低于对照组(55.13±16.44)岁。AIDS组耳廓皮肤黏膜均受累,面瘫20例(51%)皮肤黏膜泛发14例(35%)复发12例(30%),显著高于单纯带状疱疹组。皮疹发生时CD4阳性淋巴细胞均值为(96.30±130.08)个/μl。单纯带状疱疹患者CD4阳性淋巴细胞均值为(601.13±257.27)个/μl。两者间具有显著差异且均显著低于健康人群。AIDS患者28.20%同时伴有真菌感染、43.59%同时伴有结核感染、28.20%巨细胞病毒或/和单纯疱疹病毒的多发病毒感染,与对照组具有显著差异。两组带状疱疹后神经痛的发病率未见显著差异。除A I DS组1例死亡外,其余患者全部治疗好转出院。结论带状疱疹感染的AIDS患者总体处于AIDS发病期的早期阶段,相对单纯带状疱疹患者,AIDS患者发病年龄低,感染呈泛发性和复发性,常合并其他机会性感染,抗病毒治疗条件下,也可因病毒内脏播散导致死亡,但总体死亡率与对照组无显著差异。带状疱疹后神经痛的发病率未见增加。

微流控磁载酶级联传感器检测唾液中葡萄糖的研究

唾液中葡萄糖含量与血糖水平密切相关,可通过非侵入式采集、测定实现血糖的持续、准确监控。但唾液中葡萄糖含量极低,干扰组分众多,对分析方法的选择性、灵敏度、样品用量、响应时间等都提出更严苛的要求。本文通过戊二醛交联法在氨基化磁性微球上固定葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP),利用微流控磁载技术将磁性微球富集在微通道中,为GOx/HRP酶级联反应提供限域环境,基于此构建了高灵敏荧光增强的葡萄糖传感器,实现了唾液样品中葡萄糖含量的测定。在最优实验条件下,葡萄糖在0.01~100μmol/L浓度范围内与荧光强度有良好的线性关系,检出限为3.2 nmol/L,加标回收率为95.3%~103.1%,相对标准偏差小于4.5%。本方法样品用量少、响应时间短、选择性高、检出限低、线性范围宽,适用于人体唾液中葡萄糖含量的快速测定。

头颈部获得性免疫缺陷综合征相关性卡波西肉瘤临床分析

目的总结获得性免疫缺陷综合征相关性卡波西肉瘤(acquired immunodeficiency syndrome-related Kaposi's sarcoma,AIDS-KS)在头颈部的临床特点及转归。方法对2009年6月~2016年9月在北京地坛医院住院的20例头颈部AIDS-KS病例进行回顾性分析。结果 20例患者全部为男性,中位年龄(38.50±10.98)岁,满族1例,维族1例,汉族18例。同性性行为史7例,输血史2例。以头面部结节作为首诊10例,头颈部皮肤黏膜均受累,其中鼻腔黏膜受累2例。确诊时CD4^+T淋巴细胞均值为(52.55±47.87)个/mm^3。所有患者CD4+T<200个/mm^3,其中15例(75%)CD4^+T<50个/mm^3。经治后好转出院12例,因继发呼吸衰竭感染性休克等原因死亡8例。结论头颈部AIDS-KS可作为获得性免疫缺陷综合征患者就诊时的首发症状,发病时CD4^+T均<200个/mm^3。确诊后经过高效抗逆转录病毒治疗和化疗后部分好转,总体预后不佳。

带CLC滤波的反激变换器小信号建模与控制研究

为满足大型激光陀螺仪(ring laser gyroscope,RLG)中激光器激励源输出高精度、高稳定度的要求,针对单端反激变换器输出性能较差的问题,本文在传统反激变换器的输出端增加电感、电容元件,构成了输出带电容-电感-电容(capacitor inductor capacitor,CLC)滤波的单端反激变换器。在此基础上,采用开关元件平均模型法确定该变换器的静态工作点,建立电流连续模式(continuous conduction mode,CCM)下的四阶小信号模型;推导出相关传递函数,并引入相位超前校正环节以提高系统的稳定性;借助MATLAB软件构建比例-积分-微分(proportion-integral-differential,PID)控制的系统模型,完成了对带CLC滤波的反激变换器的分析与验证。结果表明,利用小信号建模理论建立的变换器模型是合理的,对激光器激励源的优化设计有参考意义。

基于温度变化的测地激光陀螺相对误差分析

大型测地激光陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性传感器,能够精确监测地球自转角速度,在世界时、地震波检测以及基础物理等领域都有很好的应用前景。测地激光陀螺对环境温度的变化较为敏感,温度变化使测地激光陀螺的腔长发生改变,进而引起尺度因子的改变,最终影响到测地激光陀螺仪的测试精度。本文通过对测地激光陀螺的不同工作环境进行温度测试,当温度变化并且热源位置不同时,分析并讨论了测地激光陀螺的相对误差。当温度变化最大时,分析了激光陀螺环形腔材料使用量与相对误差的关系。结果表明:当实验室的温度变化最大时,蒲城实验室的工作环境优于临潼实验室的工作环境,不同构型测地激光陀螺相对误差的范围在10-6—10-9。当测地激光陀螺仪中微晶玻璃的使用量增加时,相对误差减小。

对偶材料对铜-石墨复合材料载流摩擦磨损性能的影响

为探究铜-石墨复合材料在不同对偶材料下的载流摩擦磨损性能及相关机理,采用加压烧结法制备2种不同石墨含量的铜-石墨复合材料,并选用T2紫铜、QCr0.8铜锆合金和镀硬金的紫铜作为对偶材料进行载流摩擦磨损实验。通过扫描电镜、纳米压痕仪、表面轮廓仪和销盘摩擦磨损试验仪,对材料的微观结构、硬度和载流摩擦磨损性能进行研究。结果表明:与3种对偶材料对磨,铜-石墨材料的摩擦因数均在0.4~0.5之间,磨损率在10-13m3/(N·m)数量级,平均电压降在0.7~1.4 V之间,平均电噪声在0.2~0.7 mV之间。其中,QCr0.8铜锆合金作为对偶材料时,铜-石墨复合材料的载流摩擦磨损性能最佳,表现出最低的磨损率、电压降和电噪声,此时材料的磨损机制主要为剥层磨损和少量磨粒磨损,表面形成了由Pb、石墨和少量氧化物组成的润滑膜。

以听力下降为主要表现的7例神经型布鲁氏菌病患者的临床特点

目的探讨以听力下降为主要表现的神经型布鲁氏菌病患者的临床特点及转归。方法选取2008年10月至2019年9月于首都医科大学附属北京地坛医院住院的7例神经型布鲁氏菌病合并听力下降的患者作为研究对象,收集其流行病学史、临床表现、病原学特异性检查、脑脊液分析、耳部查体、纯音测听、影像学表现等资料,并结合国内外文献进行分析和讨论。结果7例患者中,男性5例、女性2例,年龄22~70岁,平均39.29岁。7例患者均有明确的流行病学接触史,早期表现出布鲁氏菌病的典型症状:发热、多汗、肌肉和关节疼痛、乏力、头痛等。听力下降表现为感音神经性聋,出现在发病早期2例、治疗过程中3例、停药后2例。单侧发病者2例,双侧发病者5例。突发性聋者2例,渐进性听力下降5例。听力下降病程小于3个月者4例,听力改善者4例;长于3个月者3例,听力改善者0例。轻、中度患者5例,重度、极重度患者2例。腰椎穿刺检查提示入组患者颅内压轻度升高(平均为197 mmH2O),脑脊液中白细胞升高(平均为104个/μl),且以单核细胞为主(90.7%),脑脊液蛋白206.1 mg/dl,脑脊液糖1.95 mmol/L,脑脊液氯化物118.7 mmol/L。结论神经型布鲁氏菌病合并听力损害并不少见,相较于其他典型症状缺乏特异性,极易误诊及漏诊。早发现、早诊断、早期治疗能有效降低相关后遗症。

新型光纤应力弯曲与拉伸敏感元件的设计与测试

提出并制作了一种弯曲形变与应力拉伸可区分测量的全光纤敏感元件。全光纤敏感元件使用193nm ArF准分子激光器在单模-色散补偿-单模的干涉上刻写光栅,组成光栅和迈克尔逊干涉的并联结构。分析了光纤敏感元件对弯曲和应力拉伸的响应机理。对光纤敏感元件进行了弯曲和拉伸测试,实验结果表明：在0-1.4m-（-1）曲率下,1524.27nm处干涉波谷的弯曲灵敏度为4.53dB/m-（-1）,线性度为0.991,光栅布拉格谐振峰处的能量基本不发生变化;在0-500με拉伸形变范围内,1524.27nm处干涉波谷的形变拉伸灵敏度为-1.02pm/με,线性度为0.979。布拉格谐振模式的形变拉伸灵敏度为0.615pm/με,线性度为0.990。所提光纤敏感元件能够区分测量弯曲形变和应力拉伸,其在工业应用具有较好的前景。

Decentralized attitude synchronization tracking control for multiple spacecraft under directed communication topology

This paper studies the attitude synchronization tracking control of spacecraft formation flying with a directed communication topology and presents three different controllers. By introducing a novel error variable associated with rotation matrix, a decentralized attitude synchronization controller, which could obtain almost global asymptotical stability of the closed-loop system, is developed. Then, considering model uncertainties and unknown external disturbances, we propose a robust adaptive attitude synchronization controller by designing adaptive laws to estimate the unknown parameters. After that, the third controller is proposed by extending this method to the case of time-varying communication delays via Lyapunov-Krasovskii analysis. The distinctive feature of this work is to address attitude coordinated control with model uncertainties, unknown disturbances and time-varying delays in a decentralized framework, with a strongly connected directed information flow. It is shown that tracking and synchronization of an arbitrary desired attitude can be achieved when the stability condition is satisfied. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed control schemes. (C) 2016 Production and hosting by Elsevier Ltd. on behalf of Chinese Society of Aeronautics and Astronautics. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.

合金元素和回火工艺对H13型模具钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、SEM、EDS、洛氏硬度计、摆锤冲击试验机等设备,通过显微组织特征观察,分析碳化物类型及演变规律,结合硬度、冲击性能表现,研究了Si、Mo、V等合金元素和回火工艺制度对两种成分的H13型钢组织与性能的影响。结果表明:由于合金元素含量的不同,两种钢淬火后平均晶粒尺寸相差10μm左右,组织中碳化物类型及尺寸差别明显;随着回火次数的增多,两种钢组织中碳化物尺寸逐渐变大,马氏体板条特征逐渐减弱,硬度变化不大,仅下降0.7 HRC,冲击性能明显提高,同时低Si高Mo的试验钢的冲击吸收能量比另一试验钢平均高出约117 J。