液态奶中镉、铜等重金属的光谱智能检测新方法研究

该文针对传统重金属检测方法速度慢、通量低等问题,发展了表面富集扫描激光诱导击穿光谱(SES-LIBS)检测新方法,显著提升了液态奶中重金属的检测灵敏度和通量。SES-LIBS方法利用金属置换反应原理,将液态奶中游离的痕量重金属离子置换并富集到活性金属基底的特定区域表面,进而高效采集该区域表面的LIBS信号。SES-LIBS方法在有效避免液体离子猝灭效应的同时,显著提升了痕量重金属离子的检测灵敏度。为克服样品采集和基质的干扰,采用重加权特征光谱驱动的自编码孪生多网络算法(RCSD-ASMN)进行SES-LIBS信号解析,从复杂、变动的LIBS信号中准确提取出待测组分的光谱特征信息。SES-LIBS方法可同时检测Cd、Cu等多种重金属元素,检出限分别为0.11、0.13 mg/kg,R2均不低于0.97。实验结果证明,SES-LIBS技术能有效克服不同品牌液态奶基底和重金属元素的交叉干扰,具备良好的检测精度和线性度,为液态样品中重金属的高通量检测提供了一种新手段。

基于SSA-Hurst-ARIMA组合模型的船舶柴油发电机组故障特征短期预测

为提高船舶柴油发电机组故障特征短期预测精度,建立基于奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)、Hurst指数、自回归移动平均(Auto-Regressive Integrated Moving Average,ARIMA)的组合预测模型。以某试验中船舶柴油发电机组运行数据为基础,选取增压器滑油压强数据,对比分析单一ARIMA模型、SSA主成分-ARIMA组合模型和SSA-Hurst-ARIMA组合模型的预测效果。结果表明,SSA-Hurst-ARIMA组合模型的预测效果优于单一ARIMA模型和SSA主成分-ARIMA组合模型,更适合应用于船舶柴油发电机组故障特征的短期预测。

传统与光谱流式细胞仪对自发荧光样本检测的比较

目的比较传统与光谱流式细胞仪检测自发荧光样本的性能。方法以annexin V(AV)/碘化丙啶(PI)染色检测细胞凋亡为模型,制备带有自发荧光的单细胞样本,分别用传统与光谱流式细胞仪采集同一样本荧光信号。结果自发荧光干扰异硫氰酸荧光素(FITC)通道荧光信号,传统流式细胞仪应避免使用FITC通道的荧光素;而光谱流式细胞仪可以清楚分辨FTIC通道的荧光素和自发荧光。同时优化了样本制备方法和annexin V/PI染色方案。结论光谱流式细胞仪对于自发荧光样本的检测在一定条件下具有相对优良的性能。

合肥电视塔人造脉动风荷载的仿真计算

根据随机振动理论 ,分别按照星谷胜和M .Shinozuka方法对合肥电视塔顺风向脉动风荷载进行了模拟 ,并对其进行了检验 ,得出了符合合肥电视塔动力特性的人造脉动风压时程样本 .并利用所得到的脉动风压样本对电视塔进行了顺风向响应分析 ,分析表明 ,该塔在脉动风荷载作用下 ,上塔楼的最大风振加速度响应超过了人体舒适度的要求 。

中阶梯光栅光谱仪波段范围校正装置

为了保证中阶梯光栅光谱仪能够具有足够的波段范围,设计了一套校正装置,对该校正装置的校正原理、波段校正范围、校正分辨率等问题进行了讨论和研究。首先,对中阶梯光栅光谱仪的光学元件进行了公差分析,并介绍了自动光谱校正的原理和流程。选定聚焦镜作为调整环节并根据CCD接收器像面的利用情况给出了调整分辨率要求,然后设计了校正装置,并对校正装置的分辨率进行了理论计算。最后,对校正装置的校正效果进行了实验验证。实验结果表明:校正装置在方位方向的校正分辨率可达0.006 25°、俯仰方向的分辨率可达0.006 25°、前后方向的分辨率可达0.005mm。校正装置可以将10像素的波段偏移调整回CCD正常接收范围内,从而保证光谱仪器的全谱段波段范围。

基于虚拟仪器的发动机断缸故障振动诊断

为了达到发动机不解体故障诊断的目的,进而提高诊断效率,该文通过采集发动机缸盖的振动信号实现发动机状态监测与故障诊断。借助加速度传感器BZ1185、数据采集卡PCI8210及计算机等硬件,构建了发动机振动信号采集系统;基于LabVIEW软件平台开发了虚拟仪器分析软件,对振动信号进行时域分析、相关域分析(自相关分析、互相关分析)、频域分析(傅里叶变换、自功率谱分析、互功率谱分析、倒频谱分析)、联合时频分析(短时傅里叶变换、小波分析)实现离线故障诊断。以4G65发动机为研究对象,在不同转速下,应用自功率谱和小波分析法对发动机断缸故障进行了试验研究,结果表明该系统用于4G65发动机的实时状态监测与故障诊断是可行的。该研究也可为其他发动机的故障诊断研究及推广应用提供参考。

多点随机振动控制试验中随机相位双谱恢复方法

为了适应多振动台试验控制要求,提出了一种基于双谱的随机相位恢复新方法。该方法首先通过对自谱添加线性相位,根据双谱数值估计算法获得其空间三维幅频视图与相位信息,随后通过推导建立起自谱与双谱间的幅频与相位联系,幅频关系主要体现在自谱与双谱幅频左右视图在数值上相差一个常数,相位关系主要体现在双谱相位按列展开向量在空间上与自谱相位间存在一一对应映射关系。通过一数值算例,验证了这层关系的存在。

基于激光测距仪的地面不平度的测量与分析

将6种平均粒径的石英砂制备成不平地面,使用基于激光测距仪的测量地面不平度专用装置,采集不平地面的空间数字信息并对预处理后的信息进行分析,通过对平均表面不平度标准差h-rms和平均地面能量Pav与平均粒径dav关系拟合曲线以及空间自功率谱密度曲线与频率轴形成的面积的物理意义的分析表明:Pav与地面不平度具有良好的相关性,因此可使用地面能量P实现对地面不平度定量分析;对双对数坐标空间自功率谱密度曲线的拟合直线分析表明,随着地面不平度的增加,拟合直线斜率lg(b)值增大,证明了所提出的通过分析直线拟合方程之间的相对位置和截距来评估地面不平度方法的可靠性。

自谱与双谱相互转换的一种实现方法

阐述自谱与双谱相互转换的一种实现方法。该方法通过对自谱添加线性相位,根据双谱的数值估计算法计算获得双谱在三维空间的幅频图,通过推导双谱与自谱估计算法之间的等价关系以及所得的幅频图来实现两者之间的相互转换。文末给出了一数值算例,验证该方法的可行性与有效性。

基于EDXRF的铁精矿品位、水分在线分析系统的应用

采用基于能量色散X射线荧光 (EDXRF)的铁精矿品位、水分在线分析系统在攀钢矿业公司选矿厂对Fe、H2 O进行实时分析。结果表明 ,该分析系统满足对铁精矿中Fe及H2 O的分析要求。

用电化学方法研究邻苯三酚的自氧化机理

利用单扫示波极谱法研究了邻苯三酚的自氧化机理，依据多种电化学参数和紫外可见吸收光谱对主要极谱峰和吸收峰的变化规律作出合理解释，指出邻苯三酚自氧化过程中存在多种电子转移历程，单扫示波极谱法可直接监测半醌和醌等中间和最终产物的变化。

运用小波包峭度包络的滚动轴承故障诊断

根据滚动轴承振动信号的性质,提出了一种基于小波包系数、峭度最大值原则及包络谱分析的滚动轴承故障自动诊断方法。首先,用小波包将信号分解到不同的频段上,再对不同频段的小波包系数计算其峭度值;然后,根据峭度值最大原则,自动确定由轴承缺陷所引起的共振频率所在的频带;最后,对该频带的小波包系数进行包络谱分析,以确定故障频率。此方法能够提高滚动轴承故障诊断的可靠性和便捷性。

基于小波包-AR谱的变速器轴承故障特征提取

提出了一种小波包-AR谱估计和计算散度相结合的汽车变速器轴承故障特征提取方法。将6种不同磨损状况下的变速器轴承振动信号进行小波包分解,重构各频段信号并进行自回归(auto regressive,简称AR)谱估计,最后计算各故障轴承到新轴承之间的散度值。试验结果表明,不论是轴承的轴向间隙,还是径向间隙差异及疲劳剥落,在小波包-AR谱的谱图上均有明显的反映,该方法可以有效提取出汽车变速器轴承振动信号中的故障特征。

滚动轴承复合故障特征分离的小波-频谱自相关方法

为解决从单通道振动信号中实现复合故障特征分离的问题,提出基于小波框架理论的小波-频谱自相关方法。该方法采用正交小波基函数将复合故障信号分解为多个不同尺度的子信号后,对各子信号分别进行频谱自相关分析。研究表明:频谱自相关方法能够去掉时域自相关方法产生的拖尾现象,能量集中性更高、抗噪能力更强,能够突出复合故障信号中能量较大的冲击故障特征。对6220轴承内、外圈复合故障试验信号分析的结果表明:小波-频谱自相关方法将复合故障特征分解到不同通道后,有效地抑制各子信号中能量较弱的故障特征,实现了内、外圈复合故障特征分离。在相同的小波分解条件下,小波-频谱自相关方法比小波-包络谱的特征分离效果更好,具有较高的工程应用价值。

多输入多输出随机振动试验交叉比例控制算法

针对多输入多输出随机振动控制试验中少量控制谱线始终超标的现象进行了深入研究。推导得到了参考谱的Cho lesky分解矩阵和控制谱矩阵之间的关系表达式。指出控制点之间的耦合因素是影响控制效果的一个重要原因。据此提出了一种交叉比例修正算法,该算法能有效改善自谱的控制效果,使自谱的所有谱线都能保持在允许误差范围内,消除了超标谱线。最后通过与比例均方根修正算法的对比试验,验证了该算法的有效性。

湍流边界层脉动压力波数-频率谱模型对比研究

湍流边界层噪声是舰船主要水动力噪声之一。湍流边界层噪声预报须选用适当的脉动压力波数—频率谱模型。引入6种常用的脉动压力波数-频率谱模型,在波数域和频域内进行对比;运用这些模型对槽道流边界层脉动压力自功率谱进行预报,并引入试验结果进行对比,为工程应用中选择适当的脉动压力波数—频率谱模型提供依据:Corcos模型物理意义明确,但预报精度稍差;Chase模型表达式复杂,经验性更强,物理意义不明晰,预报精度较高。

基于二进小波能量自功率谱的转子碰磨故障特征提取

针对转子动静碰磨故障,通过分析转子运行时产生振动信号的时频特性,提出了一种基于二进小波能量自功率谱的故障特征提取方法。该方法利用二进小波变换得到小波能量系数谱,在小波能量系数谱中找到系数之和变化最大的能量尺度层,对该层进行自功率谱变换后可将碰磨故障的特征量提取出来。

消光起伏自相关频谱法颗粒测量技术

消光起伏相关频谱法(TFCS)是一种新的颗粒测量方法。采用一束窄光束照射两相流系统,照射区中颗粒浓度的起伏所导致的透射光起伏信号中包含了颗粒的粒径和浓度信息,对光束的透过率信号作相关处理得到消光起伏相关频谱,可用来同时测量两相流中颗粒的粒径分布和体积浓度。由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量。本文介绍消光起伏自相关频谱的测量原理,并给出部分实测结果。

基于POMDP的认知无线电自适应频谱感知算法

针对如何建立适合毫秒级频谱空洞场景的频谱感知机制这一问题,推导出最佳次级用户单次数据传输时间长度,解决了数据传输量最大化的问题;其次提出一种基于部分可观测马尔科夫决策过程(POMDP,partiallyobservable Markov decision process)的自适应频谱感知算法,解决了快速接入毫秒级频谱空洞的问题。该算法根据上一决策时段的信念向量和感知结果自适应确定在当前决策时段内进行频谱感知或数据传输行为。仿真结果表明,该自适应频谱感知算法能够有效控制次级用户和主用户的冲突概率并增加频谱利用率。

滚动轴承故障特征提取的频谱自相关方法

冲击调制是滚动轴承发生局部故障的重要特征,在频谱上表现为调制边频且能量主要集中在高频共振区非常不利于诊断。根据冲击序列在时域与频域具有相似冲击形式的特点,将时域的自相关概念引入频域,对滚动轴承内、外圈局部故障响应信号的频谱进行自相关分析。该方法将位于高频共振区的调制边频特征有效地转移到低频区,形成以故障特征频率为基频的谐频特征;对于内圈故障信号频谱自相关结果保持了载荷调制的边频。对6220型滚动轴承外圈和内圈点蚀故障信号的分析结果表明:频谱自相关分析在不设计带通滤波器选择共振频段时,分析过程更简洁,对内圈故障特征的提取比包络分析、倒谱分析及时域的自相关方法效果更好、抗噪能力更强、可信度更高,具有较高的工程应用价值。