紫外线消毒拖尾效应的研究

紫外线消毒实验选用大肠杆菌为消毒对象。相同紫外强度、剂量条件下,测定不同水流高度(1.0 cm、2.0 cm、3.0 cm),不同流速(20 L/h、40 L/h、60 L/h)时,紫外剂量和大肠杆菌灭活率的关系曲线,并做相互比较。结果表明:紫外消毒过程中存在"拖尾"效应,对消毒效率产生较大影响;以流量为变量,随着流量增加、流动状态的激烈,拖尾效应在减弱,消毒效率在提升;以水流高度为变量,随着水流高度的增加,拖尾效应略微的增强,消毒效率有所下降。显然,水流高度变化对于拖尾效应和消毒效率的影响要弱于流量变化带来的影响。

非平衡吸附条件下双分子反应性溶质运移规律研究

针对溶质非平衡吸附特征,建立了非平衡吸附条件下双分子反应性溶质一维运移模型,考虑了在对流、弥散、吸附(平衡和非平衡)、反应(氧化反应和自然需氧量反应)耦合作用下的溶质运移过程,选用COMSOL对模型进行数值求解。研究结果表明:①非平衡吸附条件下污染物去除的第一阶段为氧化反应主导的快速修复,第二阶段为非平衡吸附主导的慢速修复;②考虑非平衡吸附可以更加精准刻画污染物拖尾效应;③化学反应速率影响数k、平衡吸附比例影响数f以及非平衡吸附速率影响数a均对污染物的去除效率产生显著影响,且a的影响程度与平衡吸附占总吸附比例f相关,佩克莱数Pe影响较小;④在k,a,f较小且Pe较大的情况下,拖尾效应较为严重,必须考虑非平衡吸附。

基于改进重构贡献图的故障定位方法

针对重构贡献(RBC)方法仅适合单变量故障的定位及贡献图中出现拖尾效应(SE)的问题,本文提出一种基于改进重构贡献图(MRBCP)的故障定位方法。采用概率主元分析(PPCA)建立监视模型和统一量度的监视统计量,克服PCA方法中不同量度的监视统计量造成的诊断结果不一致的缺点。对于故障样本,以变量的重构监视统计量为贡献统计量,通过组合最大化思想对故障变量进行逐次定位。在历史故障信息未知的情况下,能够进行多变量故障的定位,然后在定位出的故障变量中进行贡献图分析,进一步对故障变量实现准确定位,从而避免了拖尾效应。通过数值案例和TE过程——实际化工过程的真实模拟过程进行实验,并与基本RBC方法、基于PCA的MRBCP方法进行比较,结果表明了所提方法的有效性。

利用抗光晕通道倾泻电荷的帧转移EMCCD电子快门方法

针对帧转移结构电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)对高速运动目标成像模糊、高亮度目标成像饱和且细节缺失的问题,提出了利用抗光晕通道倾泻多余电荷和外部时序控制的电子快门方法,通过帧转移时序将感光区电荷转移到与存储区相邻的抗光晕沟道进行倾泻,实现标准视频连续输出中1/25~1/1 000 s连续可调的电子快门,并推导了抗光晕漏极最大倾泻电流与光照强度之间的数学关系式;使用FPGA硬件图像处理消除了曝光时间缩短引起的漏光-拖尾(smear)效应;采用带有抗光晕结构的帧转移EMCCD开发了原理相机进行实验验证。结果表明,通过该方法控制电子快门可以有效降低旋转运动目标的成像模糊,并实现夜间的高动态范围夜视成像,显著提升图像细节。

基于重构贡献和互相关的故障识别方法

目前基于数据驱动模型的故障检测研究中,用于故障定位的方法很少。针对常用故障定位方法--重构贡献法在使用中存在拖尾效应的问题,提出重构贡献(RBC)与互相关法(CC)相结合的故障识别方法。该方法通过重构贡献方法筛选出候选故障变量集,再通过蒙特卡洛模拟判断变量集中变量之间是否存在显著的因果关系,最后由互相关函数峰值得到滞后时间从而实现故障变量的识别。最后,通过TE过程仿真验证了该方法的有效性。