核电站小径薄壁管的超声检测方法

为了对核电站中的小径薄壁管实施有效检测,介绍了水浸聚焦横波法和水浸聚焦纵波直入射法,分析确定了探头的工艺参数,并在含有局部磨损、环形磨损、轴向裂纹、周向裂纹、通孔等缺陷的样管上进行了对比检测。结果表明,两种超声检测方法对于不同缺陷的检出、定量各有优劣,其中水浸聚焦纵波直入射法对于磨损、肿胀、通孔等缺陷的检出能力较强,缺陷定量精确;水浸聚焦横波法对于裂纹检出能力较强,但难以定量;两种方法结合、相互验证,可大幅提升缺陷的检出能力。

纤维素酶荧光探针的制备及应用

表征酶与底物有效吸附是认识纤维素酶促水解反应过程、揭示预处理作用机制的重要手段之一。成功构建了纤维素外切酶(Cel7A)、纤维素内切酶(Cel5A)和葡萄糖苷酶(BglⅠ)荧光探针,优化吸附条件,并考察其对细胞壁的吸附。结果表明,Cel7A、Cel5A、BglⅠ基因N端分别连接至荧光蛋白基因mCherry、eGFP、eBFP C端,依次连入pPICZα载体,成功在毕赤酵母(X33)菌株表达;mCherry-Cel7A、eGFP-Cel5A和eBFP-BglⅠ荧光探针的最佳激发波长分别为573、469 nm和385 nm,最佳发射波长分别为613、511 nm和447 nm;以滤纸为底物,测定最佳吸附浓度分别为0.058、0.19 U/mL和1.93 U/mL,最佳吸附时间分别为7、7 min和6 min,最佳观察时间分别为<2 min、<12 s和<12 s。纤维素酶荧光探针能够结合生物质样品,并反应出不同底物与纤维素酶亲和力的差异。上述工作为生物质抗降解屏障、生物质预处理、纤维素高效酶促水解等研究提供了技术支持。

大牛地气田污水处理系统腐蚀特征与防护研究

在气田开采过程中会产生大量的腐蚀性气体(H_(2)S、CO_(2)),同时夹带出高矿化度和高氯离子含量的采出液,会加剧气田地上设备及管道的腐蚀泄漏风险。通过加注缓蚀剂来降低装置的腐蚀泄漏风险是油气田常用的防腐措施。基于气田污水处理系统的工艺流程和腐蚀现状进行腐蚀特征分析。该环境中的腐蚀类型主要包括酸性水腐蚀、CO_(2)腐蚀、湿硫化氢破坏、垢下腐蚀和微生物腐蚀。通过模拟现场污水腐蚀环境开展了两种缓蚀剂的性能测评试验,筛选出的有机胺+季铵盐复配物缓蚀剂在该环境下的防护效果相对较好。现场验证试验结果表明,当缓蚀剂加注量为150 mg/L时,缓蚀率达到85.5%,处理站排污罐的腐蚀速率控制在0.1 mm/a以下,装置区管线的泄漏率减少62.5%,防护效果良好。

风沙流环境地表剪切力测量

地表剪切力是风沙运动的关键驱动力,在风沙运动研究中非常重要,但目前针对风沙流环境地表剪切力的实验测量却较为匮乏,已经成为风沙运动研究深入发展的瓶颈。本文介绍了一种基于热膜技术的适用于风沙流环境地表剪切力精确测量的方法,使用热膜传感器和二维热线探头对净风条件下的地表剪切力进行了测量,结果显示:热膜传感器对地表剪切力有较好的响应,其与二维热线探头对摩阻风速的测量结果相差小于6.6%。热膜传感器对方柱绕流条件下地表剪切力的测量结果与OpenFOAM数值模拟结果具有较好的一致性,进一步证明了热膜传感器测量地表剪切力的可行性。热膜传感器的沙粒撞击实验结果表明:沙粒撞击对热膜信号的影响可以忽略,在风沙流环境中可以采用热膜传感器对地表剪切力进行有效测量。基于该技术测量了风沙流环境地表剪切力沿流向的空间分布特征,采用实测方式获得了风沙流环境地表剪切力的空间分布规律。

不同原子化方法对样品气化速率的影响

本文研究了石墨炉原子吸收分析中管壁、平台和探针原子化测量Cd、Pb、Mn、Co、Cu和Cr的吸收信号特征。结果表明,吸收信号形状由被测元素的性质、样品气化速率和原子蒸气扩散速率决定。对于同一元素,在选定仪器条件下,峰形主要由样品气化速率决定。而样品气化速率又与原子化表面的升温速率有关。三种原子化方法中,探针的升温速率最快,得到较窄的信号峰,平台的升温速率最慢,峰形较宽。在提高样品气化速率方面,探针原子化是最理想的方法。

薄壁管材探伤用爬波探头的设计及应用

提出采用爬波检测薄壁管材横向缺陷的方案。设计了爬波探头的数学模型,根据该模型制作了双晶爬波探头。试验结果表明,爬波探头能检测出薄壁管材的内外壁上约0.07mm深的横向人工缺陷,尤其对表面缺陷具有较高的灵敏度。

防冰总压/静压探针结构及控制系统设计与应用

结冰风洞的过冷液态水滴容易在总压、静压探针的进气口结冰,严重影响总压/静压测量的精准度和可靠性。设计了带温度反馈的防冰总压探针、皮托管和壁面静压测量单元,将总压、静压导管置于加热体内,使总压、静压进气口温度实现闭环控制;优化设计、安装工艺,将铠装双螺旋电加热丝、总压导管和温度传感器安装在不到10 mm管内,使电加热元件绝缘不受损;电加热丝紧贴内壁面,温度传感器伸入进气口附近,总压探针、皮托管无加热死区;采用变结构电加热控制策略,与风洞运行参数连锁控制,实现电加热防冰控制系统快速调节和控制精度要求。解决了总压、静压进气口结冰问题,防冰总压/静压探针已成功应用于结冰风洞复杂试验环境中。

旋转式全覆盖壁厚检测技术的研究

石油管道在出厂前,必须进行全覆盖壁厚检测。为了对石油管道进行全覆盖测厚,文章研究了旋转式32通道壁厚检测技术。基于多路聚焦超声探头测量原理,采用超高压时分复用激励电路、专用的回波信号处理电路和FPGA数字信号采集、逻辑处理、选择控制等关键技术,结合阵列式探头围绕石油管道旋转,形成了旋转式32通道壁厚检测系统,达到对石油管道全覆盖壁厚检测的目的。实验和使用表明,检测系统的速度、精度和稳定性满足生产实际需要,检测石油管道速度可达45 m/min,检测误差在±0.1 mm以内。

多功能墙体探测仪的设计方法

针对墙体中水管、电线、金属物体的探测问题,设计了3种无源传感器,并设计了相关数据处理方法以确定被测物体的中心位置。利用PCB覆铜,制作了用于探测水管的电容极板以及用于探测电线的金属天线。建立了水管检测模型,得到输出信号随被测物体位置的变化规律。基于差分探头模型,提出了一种利用PCB线圈作为敏感单元的金属探测方法,通过数值计算,保证了差分线圈的平衡。最后,针对上述传感单元,设计了被测物体的中心检测算法。测试数据表明,各传感单元均具有较大的探测深度,中心检测误差均在合理范围之内。

导向器结合钉道内壁探查法在下颈椎椎弓根螺钉置入中应用研究

目的:探讨导向器结合钉道内壁探查法置入下颈椎弓根螺钉的技巧并评价其准确性及安全性。方法:2014年1月至2016年10月采用自行设计带角度仪导向器结合钉道内壁探查法对11例患者置入下颈椎椎弓根螺钉,其中男7例,女4例;年龄32~63岁,平均48.1岁;脊髓型颈椎病4例,颈椎骨折脱位4例,无骨折脱位颈脊髓损伤1例,寰枢椎骨折脱位2例。术前CT测量出目标椎弓根直径、理想进钉点及矢状面夹角和横断面内倾角。术中使用自行设计带角度仪导向器严格控制进钉角度,结合探查钉道内壁作为安全置钉标志。术后观察患者有无脊髓及椎动脉损伤表现,复查CT评价椎弓根螺钉位置,并将螺钉准确性进行分级,计算螺钉优良率。结果:11例患者共置入71枚下颈椎弓根螺钉,均未出现手术所导致的脊髓及神经根损伤症状,亦无椎动脉损伤症状。术后CT评估螺钉位置并进行分级:0级52枚,1级13枚,2级4枚,3级2枚。螺钉位置良好率91%。6枚误置螺钉,内壁穿破4枚,2枚穿破外壁。结论:钉道内壁探查法置入下颈椎弓根螺钉安全可靠,但有一定的学习曲线。术中探查出钉道内壁及使用角度仪导向器控制进钉角度是置钉关键。

基于石油套管壁厚检测的多聚焦探头研究

为了实现对石油套管的全覆盖壁厚自动化检测,提出由阵列式多聚焦探头围绕石油套管旋转组成自动化壁厚检测系统。根据超声聚焦探头的测厚原理,分析聚焦探头的焦距和晶片尺寸与聚焦声束的关系,选择合适的聚焦探头组成阵列式多探头自动化壁厚检测系统,进一步研究探头与石油套管之间的最佳距离和阵列式多探头与扫描速度之间的关系。实验结果表明:自动化壁厚检测系统可以准确、可靠、快速地实现对石油套管的检测,检测系统满足实际生产的API标准。

加氢反应器壁原子氢分布的在线、实时、无损检测新技术

为了在线、实时、无损检测高温高压条件下运行的加氢反应器的多层器壁中原子氢的渗透速率和在任何指定剖面上的体浓度分布，发展了一种新型的检测技术．介绍了检测仪的结构设计及其特征．

矿山溜井全景扫描装置研制

针对人工检测溜井方法无法清晰观察矿山溜井井壁情况且存在安全隐患的问题,设计了一种包括数据采集系统、提升系统、井深定位系统和数据处理与视频监视系统的矿山溜井全景扫描装置。数据采集系统通过呈对称布置的4台摄像机采集溜井井壁图像数据,图像数据由千兆网交换机处理后经千兆网线传输到数据处理与视频监视系统,数据处理与视频监视系统将井壁图像展开,显示在视频监视界面上;井深定位系统采集扫描探头在溜井中的深度信息,井深定位程序根据计数轴的周长和深度信息计算出扫描探头在溜井中的深度。实际测试结果表明,该装置能够实现对高深度、大直径、无光源溜井的全景扫描。

亚声速条件下总压探针临壁效应的数值研究

航空发动机在试验过程中要用到各种传感器,而探针作为一种接触式测量工具,势必改变流场内部的流动状态,影响测量准确性。为了研究壁面对总压探针的影响,基于数值模拟方法,研究四种不同结构(A型、B型、C型、D型)的总压探针在不同近壁距离条件下对流场及自身总压测量值造成的影响,并将数值模拟结果与文献实验结果进行对比。结果表明:相对近壁距离c/d越小,总压探针头部气流偏转越大,总压探针的测量误差越大,最大值小于1%;当c/d>3,总压测量误差趋近于0,说明近壁距离大于3倍探针外径时临壁效应消失;在同一工况下,四种结构的总压探针测量值受临壁效应的影响依次增大;被测流场流动均匀性减小,靠近总压探针支杆后方速度均匀度最小。

错排射流冲击受限短通道内流场的实验研究

用五孔针对简化后的涡轮叶片错排射流冲击受限短通道流场进行了详细的测量,着重研究受限通道内各截面的流动规律,以及射流孔错排布置、出流孔、通道高度比和射流雷诺数对通道流动特性的影响。实验结果表明:通道高度比的变化会显著改变通道内的流场结构;在同一高度比下,射流雷诺数变化对流场结构的影响很小;出流孔的抽吸作用使附近气流加速并在通道内出流孔位置形成一局部低速区;受错排射流诱导及冲击靶面后壁面射流反卷通道内形成漩涡,使高速气流向通道侧壁甚至孔板面集中,该结果有助于深入了解错排射流受限通道内冲击冷却的内在机理。

Diagnostics of a microhollow cathode discharge at atmospheric pressure

Based on a sandwich-like structure,a microhollow cathode discharge device is designed,and a stable discharge is realized by injecting helium into the discharge region of the device at atmospheric pressure.A wall probe is used to determine the relevant parameters of the plasma generated by the device,such as particle density,electron temperature,and the electron distribution function.At the same time,a sink parameter is used to correct the electron distribution function of the wall-probe diagnostics,and to further study the relationship between electron density and the electron temperature of the corrected electron distribution function.

超声凸阵探头经腹检测与腔内探头经腹联合凸阵探头经会阴检测孕晚期瘢痕子宫前壁下段肌层厚度的效果对比

目的比较常规超声凸阵探头经腹检测与腔内探头经腹联合凸阵探头经会阴检测孕晚期孕妇瘢痕子宫前壁下段肌层厚度的准确性。方法选取剖宫产术后瘢痕子宫再次妊娠晚期孕妇100例,同时采用常规超声凸阵探头经腹检测(常规方法)及腔内探头经腹联合凸阵探头经会阴检测(研究方法)子宫下段肌层厚度,比较两种方法的图像清晰度及视野、测量值及其与术中诊断符合率。结果研究方法在显示子宫下段肌层清晰度及视野及符合率(100%比65.22%,χ2=9.684,P=0.002)优于常规方法。研究方法测得的子宫下段肌层厚度值小于常规方法(P<0.05)。结论腔内探头经腹联合凸阵探头经会阴检测法检测孕晚期瘢痕子宫前壁下段肌层的准确性更高。

一种快速检测含tst基因的金黄色葡萄球菌的纳米生物 传感器

基于荧光能量共振转移(Fluorescence energy resonance transfer,FRET)原理利用单壁碳纳米管(Single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)构建一种操作简单、成本低、灵敏度高和选择性强的纳米生物传感器快速检测含有tst基因金黄色葡萄球菌。将tst基因互补序列设计为探针,利用单壁碳纳米管联合羧基荧光素(FAM)标记的DNA分子探针(FAM-P)构建出FAM-P/SWCNTs复合检测体系。考察该体系对靶标序列和靶标菌的灵敏度和特异性。结果表明,该生物传感器对靶标序列的检测下限低至10 nmol/L,并在10-100 nmol/L范围内具有较好的线性关系(R2=0.994),对靶标菌的检测下限低至102,且在102-107CFU/m L范围内均呈现良好的线性关系(R2=0.999)。此外,在错配实验和对非靶标菌检测时,该传感器呈现了较高的特异性。本研究构建的FAM-P/SWCNTs体系能快速检测含tst基因金黄色葡萄球菌,并具有操作简单、灵敏度高、特异性强等优点,为食品检测、临床诊断等领域开辟了新途径。

压力探针临壁效应的试验与计算

临壁效应会使压力探针的测量结果发生误差。由于探针属非流线形物休，所以其临壁效应的机理与流线形的机翼不同，不能简单套用机翼的结论．对圆柱三孔针的试验结果表明，可以用叠加点涡的方法来描述其临壁效应。点涡强度随离壁距离的减少而增强．

三维远场涡流探头的设计与实验研究

远场涡流检测技术能检测导电管材整个管壁缺损而不受集肤效应和提离效应的影响。但是,由同轴的激励线圈和检测线圈构成的传统远场涡流探头只能检测管壁周向缺损的平均情况而不能确定其缺损的周向具体位置。本文设计了一种新型内通过式三维远场涡流探头,实验证实了其远场效应的存在并确定了甲型探头结构。以油田实际的采油钢管为检测对象对管壁的对称缺损和不对称缺损进行了对比检测实验,证明了新型探头对缺损的三维位置的可确定性,同时也证明了局部磁场变化对管壁周向其他位置的磁场也有影响。