一种基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统的研究

浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,并由此计算NaCl和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为0、10%和20%的NaCl溶液进行了折射率测量和误差分析,发现与相关理论值的相对误差仅为0.61%、0.63%和2.2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之,基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。

造纸高浓度磨浆机浓度控制系统设计

造纸工业中的高浓度磨浆机是一个关键的工艺设备,其性能和控制直接影响到纸张的最终质量和生产效率。基于此,从高浓度磨浆机的结构和工作原理入手分析,关注浓度控制系统的设计和关键组成部分,研究数据采集、处理和分析的方法,此外探讨多目标优化控制模型以及力学能耗模型,以确保磨浆机在不同工况下能够实现最佳性能,进而实现可持续和高效的造纸生产过程。

阿帕替尼血药浓度测定方法的建立及临床应用

目的 建立测定阿帕替尼血药浓度的方法并进行临床应用。方法 采用超高效液相色谱(UPLC)法进行血药浓度测定,色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18,流动相为乙腈-0.1%甲酸水溶液(梯度洗脱),流速为0.2 mL/min,柱温为40℃,进样量为5μL。收集26例服用阿帕替尼癌症患者的病例资料,检测其血药浓度,分析阿帕替尼血药浓度与患者年龄、给药剂量、不良反应及联合用药的相关性,并检测患者治疗前后血清肾损伤相关因子[胱抑素C(CysC)、肾损伤分子1(KIM-1)、白细胞介素18(IL-18)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)]水平。结果 阿帕替尼检测质量浓度在500~2 000 ng/mL范围内线性关系良好,精密度试验RSD为3.7%,稳定性试验RSD为4.9%,平均加样回收率为96.0%(RSD为2.1%)。26例患者的阿帕替尼血药浓度最低为103 ng/mL,最高为1 932ng/mL。患者的血药浓度随年龄呈波动降低趋势。在0.125或0.25 g给药剂量下,服用阿帕替尼的患者体内血药浓度集中在1 000~2 000 ng/mL范围内。26例癌症患者中有13例发生不良反应,其中血药浓度500~<1 000 ng/mL者未见不良反应发生。20例患者同时联用了其他药物,其血药浓度高低不同。治疗后,患者的血清CysC、KIM-1、IL-18、TNF-α水平均显著高于治疗前(P<0.05)。结论 所建立的UPLC方法能快速检测阿帕替尼血药浓度。临床使用阿帕替尼时应综合考虑患者年龄和药物联用等情况,并注意防范阿帕替尼可能导致的急性肾损伤。

基于GBDT模型的医院室内空气微生物浓度预测

目的探究基于实时室内空气环境监测数据与机器学习算法的医院室内空气微生物浓度预测。方法选取2022年5月23日—6月5日某院四个位置为监测采样点,采用物联网传感器实时监测多种空气环境数据,匹配各点位采集的空气微生物浓度数据,使用梯度提升树算法(GBDT)对医院室内空气微生物浓度进行实时预测,并选取其他五种常见的机器学习模型进行比较,对比模型包括随机森林(RF)、决策树(DT)、最近邻(KNN)、线性回归(LR)和人工神经网络(ANN)。最后通过平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)三个指标验证模型的有效性。结果GBDT模型在门诊电梯间(A点)、支气管镜诊间(B点)、CT候诊区(C点)和供应室护士站(D点)的MAPE值分别为22.49%、36.28%、29.34%、26.43%,GBDT模型在三个采样点的平均性能高于其他机器学习模型,仅在一个采样点略低于ANN模型。GBDT模型在四个点位的平均MAPE值为28.64%,即预测值偏离实际值28.64%,说明GBDT模型预测结果较好,预测值在可用范围内。结论基于实时室内空气环境监测数据的GBDT机器学习模型能够提高医院室内空气微生物浓度预测精度。

牛舍甲烷浓度监测技术的研究现状及展望

甲烷作为仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,其排放带来的温室效应相当于CO_(2)的25倍,故畜禽排放甲烷浓度增加导致温室效应已越来越受到全球的重视。农业领域畜牧养殖过程中,饲养牛排放甲烷量居多,而牛舍甲烷排放主要来源于牛后肠道排气、打嗝或粪便等有机物无氧分解过程中产生。因甲烷减排是降低全球温室效应的有效途径之一,故对牛舍甲烷监测的准确性是实现甲烷减排的基础。因此,为提高畜牧养殖经济和环境的双重效益,针对国内外牛舍甲烷浓度监测技术的研究情况进行综述。

综掘面风流调控下的瓦斯与粉尘浓度双目标预测模型研究

针对综掘面瓦斯和粉尘浓度预测能力不足,导致瓦斯粉尘积聚难以提前解决,造成风筒出风口风流调控降尘排瓦效果不佳的问题,采用层次分析法确定了瓦斯和粉尘浓度分布的关键影响因素,建立了7-11-3结构的双目标预测神经网络模型,并进行出风口距端头5 m和10 m工况下的应用测试,结果表明:模型误差率最大9.85%,最小0.27%。瓦斯浓度最高降低了45%,粉尘浓度最高降低了40%,有效预防了瓦斯和粉尘浓度的积聚问题。

建材析出氡浓度持续监测研究及其应用

建筑材料析出的氡扩散至房屋内部导致室内氡浓度增加,对居住者产生健康威胁。提出了一种建材析出氡浓度持续监测方法,将自制具有不同放射性含量的建材实验样品块和氡浓度持续监测系统放置于密闭恒温容器内进行长时间监测,结果表明在2~9 h密封时间内建材析出氡浓度与密封时间的线性相关系数为0.99以上,连续密封72 h时氡浓度的析出量仍在增加,未出现饱和趋势。将氡浓度持续监测系统应用于室内氡浓度监测,当浓度超过报警阈值后自动开启通风系统进行空气置换,可实现快速排氡,有效改善室内空气质量,避免居住者长期暴露在高氡浓度环境中。

汉中负氧离子浓度分布特征及预测

利用汉中市宁强千山和略阳象山2018—2021年的负氧离子观测资料和同期的地面气象观测资料,分析了两地的负氧离子浓度分布特征,采用机器学习方法建立了负氧离子浓度预测模型。结果表明:汉中宁强千山和略阳象山的负氧离子浓度逐年增高,两地负氧离子浓度的季节和月份变化趋势基本一致。夏季的负氧离子浓度最高,冬季最低;8月最高,1月最低;日变化呈单峰趋势。温度和相对湿度与负氧离子浓度变化有密切关系。利用2022年1—6月资料对预测模型进行验证,宁强千山、略阳象山空气清新度等级预测准确率达到76.2%、73.2%,预报效果较好,可应用于两地的空气清新度预报业务。

不同浓度对三赞胶溶液流变学特性的影响研究

制备质量浓度为0.1%~1.0%的三赞胶溶液,研究不同浓度对三赞胶溶液流变学特性的影响。通过稳态流动扫描、剪切应力扫描、温度扫描研究剪切速率、剪切应力及温度对黏度的影响,应变扫描、频率扫描、温度扫描研究应变、扫描频率及温度对弹性模量及粘性模量的影响,同时进一步考察了与结构特性相关的各因素如模量相交点、松驰时间、屈服应力等。结果表明:三赞胶溶液的流变学特性明显具有浓度依赖性,旋转测试与振荡测试所表现出来的流变学特性分别与浓度之间存在较高的相关性。溶液浓度改变时影响溶液流动时的应变及模量、溶液由粘性为主变为弹性为主时的频率与模量及松驰时间、由凝胶转换为溶胶时的温度与模量。

基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。

金属矿山高浓度充填管道磨损规律与防控技术

金属矿高浓度充填能有效消除尾矿库和采空区危害,但充填管道磨损问题也成为制约充填效率的因素之一。基于对管道磨损类型的划分,从颗粒性质、料浆性质、料浆—管壁接触条件、管材性质和管道所处外部环境5个方面综述了充填管道磨损的影响因素;基于理论分析和现场实测归纳了5种不同形式充填管道的磨损规律,以此总结了充填管道磨损的防控技术。现有研究结果表明,不满管流时,充填管道最主要的磨损形式是冲蚀磨损,料浆流速的影响最显著;满管流时,磨蚀和腐蚀对管道磨损起重要作用,料浆浓度的影响最显著。垂直管道中,料浆—空气交界面处磨损最严重,提高满管率并采用等倍线设计可有效控制其磨损。水平直管和倾斜直管底部磨损最严重,水平弯管的底部和垂直弯管外侧为易磨部位。使用新型管道结构和耐磨管材,提高料浆均质性,优化充填骨料级配,改进充填作业制度,全面监测管网压力,革新管道磨损数据获取手段,采用数值模拟技术深入揭示管道磨损规律等措施,可直接或间接对充填管道磨损防控起到积极作用。研究结果可为矿山充填管道磨损控制提供指导。

内漏测量技术中浓度衰减法应用模拟研究

核电厂主控室作为核电厂运行的关键位置,在正常和应急情况下保证工作人员在主控室可居留性尤为重要。对核电厂主控室进行可居留性内漏评价能够判断主控室环境是否处于正常安全运行状态,并根据评价结果发现主控室存在的问题进而提出解决方案,是保障主控室正常安全运行的一种评价技术手段。主控室可居留性内漏评价采用示踪气体试验方法,通过浓度衰减法在简单区域进行内漏测量技术模拟研究,结果表明:示踪气体浓度在40 min内能够达到混合均匀,各采样点示踪气体浓度相对标准偏差为3.71%,示踪气体浓度随着时间推移混合均匀性不断提高,房间空气交换次数为0.3/h,内漏量为45 m^(3)/h,空气交换次数的不确定度为0.3/h。采用浓度衰减法进行内漏测量模拟研究,通过对示踪气体注入、采样点布置,气体搅拌装置分布及示踪气体取样分析等过程进行控制,能够实现示踪气体在简单区域内快速混合均匀达到平衡状态。

循环神经网络模型下道路碳排放浓度预测

以湖南省永州市永州大道基本路段CO_(2)浓度时序数据为研究对象,旨在实现道路CO_(2)浓度的实时预测。测得用于模型训练和预测精度计算的路段CO_(2)浓度数据,利用Savitzky-Golay滤波器对数据进行平滑去噪,在调试并建立循环神经网络最优模型结构的基础上,引入多元预测模型(MLR、SVR、BP)和时序预测模型(BP、RF、RNN、LSTM、GRU)进行预测性能对比,为路段CO_(2)浓度的实时预测提供参照。结果表明:时序预测模型相比于多元预测模型具有更好的预测效果,特别是循环神经网络模型中的GRU表现出较高的预测精度,其次是LSTM,最后是RNN;循环神经网络模型在处理路段CO_(2)浓度时序数据的训练和预测任务中具备突出性能,能够实时且精准预测道路路段CO_(2)浓度。

卡格列净治疗对2型糖尿病合并原发性高血压患者醛固酮/肾素浓度比值及肾功能指标的影响观察

目的探讨卡格列净治疗对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)合并原发性高血压(essential hypertension,EH)患者醛固酮/肾素浓度比值(aldosterone to renin ratio,ARR)及肾功能指标的影响。方法选取2020年12月—2022年1月惠州市第三人民医院心血管内科收治的84例T2DM合并原发性高血压患者,对其临床资料进行回顾性分析,根据治疗方式不同分为对照组和观察组,每组42例。对照组采用常规药物治疗,观察组在对照组基础上采用卡格列净治疗。比较治疗前后2组舒张压(diastolic blood pressure,DBP)、收缩压(systolic blood pressure,SBP)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c,HbAlc)、血糖指标、肾功能指标、ARR、不良事件发生情况。结果治疗后,观察组DBP、SBP、HbAlc水平显著低于对照组(P<0.05)。治疗后,观察组血糖标准差(standard deviation of blood glucose,SDBG)、餐后血糖波动幅度(postprandial plasma glucose excursions,PPGE)、最大血糖波动幅度(largest amplitude of glycemic excursions,LAGE)水平均显著低于对照组(P<0.05)。治疗后,观察组24 h尿蛋白、血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血肌酐(serum creatinine,Scr)水平均低于对照组,ARR水平高于对照组(P<0.05)。2组不良事件总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论卡格列净治疗T2DM合并EH可改善患者ARR水平及肾功能,对血压及血糖也有稳定作用,安全性较好。

基于骨料运移的高浓度充填管道磨损机制

高浓度充填管道磨损威胁矿山安全,但磨损机制尚不明析。采用CFD-DEM模拟高浓度充填管道磨蚀、骨料运移、骨料与管壁接触,结合理论分析和现场实测揭示管道磨损机制。结果表明:料浆承载力充足时,固液两相在管内呈柱塞流,骨料向管道中心运移,管壁处形成减磨滑移层,管道四周磨损较均匀;反之,骨料在管底呈滑动床,管底磨损最严重。滑动床对管壁的作用力是柱塞流时的2.46~2.76倍,管底磨损是柱塞流时的1.48倍。骨料在管壁附近的运动轨迹类似波形线,以小角度接触管壁并滑滚,对管壁的切向力是法向力的27.44~30.84倍,管壁磨损受骨料切向刮擦主导。非稳态输送、粗糙管壁和过高浓度会劣化滑移层的减磨效果。根据模拟结果提出六条磨损防控措施,可供相关矿山借鉴。

基于SDS临界胶束浓度调控BiOBr合成及其光催化降解头孢拉定研究

以十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)为模板剂,采用沉淀法制备了不同胶束浓度条件下的BiOBr光催化剂(SBr-1、SBr-2、SBr-3、SBr-4).通过XRD、SEM、BET表征BiOBr晶体结构、形貌和比表面积,结果表明在SDS为临界胶束浓度(8.0×10^(-3)mol/L)时制备的SBr-2具有较好的结晶度、特殊的形貌和最大的比表面积;运用UV-vis DRS吸收光谱、PL光谱、EIS电化学抗阻谱等表征BiOBr光电特性,结果证明SBr-2具有良好的可见光吸收能力和电子空穴分离效率.在可见光照射(λ≥420 nm)下,选用头孢拉定(cefradine,CFD)为目标污染物研究光催化活性,结果表明SBr-2具有最好的光催化活性,150 min内降解率达到98%.此外,通过自由基捕获试验,发现该光催化过程超氧自由基和空穴为主要活性物种.本研究为表面活性剂调控改善BiOBr结构、形貌和晶相提升其光催化活性提供了理论参考.

液相色谱-质谱联用法测定双相情感障碍患者血浆中富马酸喹硫平的药物浓度

目的:开发一种简单快速测定富马酸喹硫平在双相情感障碍患者血浆中药物浓度的液相色谱-质谱联用法。方法:色谱柱Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱(3.0 mm×50 mm,2.5μm),流动相为0.1%甲酸乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B),梯度洗脱;流速0.6 mL·min^(-1);柱温40℃;进样器温度10℃;进样量2μL。精密吸取血浆样品50μL,加入含有内标溶液的样品萃取液200μL,涡旋混合90 s,12000 r·min^(-1)离心10 min,吸取上清液,经0.22μm针头式过滤器过滤后进样测定,采用内标法进行定量分析。结果:喹硫平的血药浓度在50~1000 ng·mL^(-1)的范围内线性关系良好(Y=0.00583X-0.0321,r=0.9996)。LLOQ、LQC、MQC和HQC的日内和日间精密度的RSD值均<15.0%,准确度在理论浓度的±10%内,提取回收率,RSD值均<15.0%,室温、短期、长期和冻融冻存稳定性均较好(RSD<15%)。114例患者的平均血药浓度为(53.68±120.45)ng·mL^(-1)。结论:该方法灵敏度高、特异性强,能够满足临床实时准确快速检测富马酸喹硫平血药浓度的需求。

玉米基肥期农田土壤氨挥发量与近地表氨浓度相关性研究

农田氨排放量与近地表氨浓度密切相关,但两者能否相互转换还缺乏系统研究。基于此,以近地表氨浓度经典方法(被动法)为主要使用方法,以传统海绵法为对照方法,在豫南砂姜黑土开展5种典型施肥处理玉米季基肥期氨排放量与近地表氨浓度的相关性研究。结果发现,不同施肥处理的氨挥发峰值均出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,第8天之后基本与对照无明显差异;不同处理的氨累计排放量差别较大,排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,累计排放量分别为7.68、5.48、3.37、2.78和0.22 kg·hm^(-2);同时发现,不同施肥处理近地表氨浓度也有相同趋势,峰值同样出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,平均氨质量浓度排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,均值分别为17.5、11.6、10.7、8.21和1.70μg·m^(-3)。线性相关性分析表明,施肥后前8 d不同施肥处理的氨挥发量与近地表氨浓度的线性相关性较强,而8 d之后两者的相关性较弱,说明近地表氨浓度和农田氨挥发量的相关性与农田氨挥发量的高低有关。除此之外,不同方法中被动法对低施氮量和缓释肥的估算优于排放因子法,而排放因子法对高施肥条件下氨挥发量的估算优于被动法。整体而言,被动方法估算氨挥发量的相对误差介于-15.9%-17.5%之间,排放因子法相对误差介于-54.3%-81.8%之间,被动方法明显具备更高的估算精度。以上结果说明,被动方法可以潜在替代传统氨监测方法估算大区域农田氨挥发量,但估算精度主要集中在高氨排放期。

ICU患者多黏菌素B血药浓度及不良反应分析

目的 探讨重症监护室(ICU)患者多黏菌素B血药浓度达标情况及不良反应,为临床合理用药提供参考。方法 回顾性分析61例ICU患者使用多黏菌素B治疗后的稳态24 h浓度-时间曲线下面积(AUC_(ss,24h))达标情况、影响因素及不良反应。结果 61例患者多黏菌素B AUC_(ss,24h)达标率为37.70%(23/61)。肌酐清除率与谷浓度(C_(min))及AUC_(ss,24h)差异有统计学意义(P<0.05),肌酐清除率与C_(min)(r=-0.45)及AUC_(ss,24h)均为负相关(r=-0.34)。单因素和多因素分析显示,AUC_(ss,24h)与滴注时间显著相关(P<0.05),输注时间>1小时组AUC_(ss,24h)达标率高于1小时组。虽然AUC_(ss,24h)与年龄及肾功能差异无统计学意义(P>0.05),但是年龄增大或中重度肾功能不全,AUC_(ss,24h)达标率降低。多黏菌素B相关肾损伤发生率为45.24%(19/42),肾损伤组AUC_(ss,24h)>100 (mg·h)/L比例较高。结论 多黏菌素B AUC_(ss,24h)可能与年龄、输注时间及肾功能有关,多黏菌素B相关肾损伤与AUC_(ss,24h)>100(mg·h)/L有关,临床需根据患者情况进行血药浓度监测和个体化给药。