FTIR/ATR光谱应用于人体血液血红蛋白的快速定量分析

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术,建立了人体血液血红蛋白(HGB)的快速定量分析方法。采集人体全血样品8个,用常规化学方法测定血红蛋白浓度作为光谱校正模型的参考化学值。每个样品用蒸馏水溶血,分别配制成2倍、3倍、4倍、5倍、6倍稀释的溶血液样品,和全血样品一起共得到6组48个样品用于光谱测定。基于11点Savitzky-Golay平滑的二阶导数光谱,采用MLR分析和交叉检验对每组样品分别建立定量模型。每组分别采用全谱(4000—600cm-1)、指纹领域(1800—800cm-1)建立MLR模型,并建立每个波数的一元线性回归模型,从中遴选效果最好的单点模型。结果表明,每组样品的最优单点模型都有良好的预测效果。直接测定的全血样品组的最优单点模型的采用波数、交叉检验均方误差(RMSECV)、相对交叉检验均方误差(RRMSECV)、预测相关系数(Rp)分别为1759cm-1、4.9g/L、3.6%、0.825。

近红外光谱快速检测丙氨酸氨基转移酶

在探讨近红外光谱快速检测丙氨酸氨基转移酶的可行性过程中,首先对不同厚度(0.5,1,2和4mm)血液样品的近红外透射光谱进行了分析。发现全血样品0.5 mm厚时的近红外透射光谱更适合于进行光谱分析。进而采集了176个全血样品0.5 mm厚时的近红外光谱。对采集的光谱进行多元散射校正、二阶微分法光谱预处理后,采用逐步多元线性回归和偏最小二乘回归方法建立定量分析模型,预测了全血丙氨酸氨基转移酶的含量。结果表明:利用近红外光谱法测定丙氨酸氨基转移酶时,采用偏最小二乘回归方法建立的定标模型预测效果最好,定标相关系数、定标标准差和预测标准差的值分别为:0.98,2.42和7.22。

具有分数导数本构关系的粘弹性浅拱的非线性动力学行为

利用分数导数本构模型描述材料的粘弹性特性,建立了粘弹性浅拱在横向荷载作用下的动力学方程。利用Galerkin截断法并结合边界条件分别得到了一阶和二阶Galerkin系统的控制微分方程。通过数值计算,分析了简谐激励下一阶Galerkin系统的非线动力学行为。研究表明:随着外激励幅值的变化,粘弹性浅拱系统可以通过倍周期分岔或阵发性两条路径进入混沌;固定外激励幅值、频率以及阻尼系数等状态参数,不同初始条件下,系统可以出现多周期解共存、周期解与混沌解共存的现象。

分数阶Ver Del Pol-Duffing系统的非线性动力学行为分析

利用分数导数本构模型模拟系统的阻尼特性,构造了分数阶Ver Del Pol-Duffing系统,探讨了系统的动力特性随特征参数的变化规律。分析发现:该非线性振子具有与经典Ver Del Pol系统相似的自激振动特性,但其非线性强弱受分数导数阶值以及阻尼系数和非线性大位移系数的影响;在简谐荷载作用下,随着外荷载幅值的增大或阻尼系数的减小,系统由拟周期振动变为周期三振动最后发展为单周期振动;在地震荷载作用下,分数导数阶值的变化能改变系统的输出能量。

基于双核的运动体参数无线测控系统设计

提出一个基于双核的猝发式近距离无线光通信系统用以监测和传输运动部件的工程参数.设计并分析了系统运动端和固定端两大模块的结构和功能.介绍了系统的硬件和软件设计,通过自行设计的误码率检测程序实时反映出系统工作状态和光通信质量的好坏,为监控与评估系统的状态提供依据.实验结论表明:系统误码率达到10-9量级,完全达到系统设计要求.

FTIR/ATR光谱应用于甘蔗糖蜜锤度的快速测定

采用FTIR/ATR光谱,偏最小二乘法(PLS)和Savitzky-Golay(SG)平滑方法建立甘蔗糖蜜锤度的快速测定方法和光谱分析的优化模型。基于全谱4500—600cm-1,利用计算机算法平台,把483种SG平滑模式和1—40的PLS因子数任意组合分别建立PLS模型。根据预测效果,最优模型为原谱平滑,2、3次多项式类型,45平滑点数,PLS因子数为6,预测均方根偏差(RMSEP)、预测相关系数(rp)和相对预测均方根偏差(RRMSEP)分别为0.978%、0.902%和1.05%,预测精度很高,并且大幅度优于未做SG平滑处理直接用PLS建模的预测效果。从而表明,FTIR/ATR光谱能够应用于甘蔗糖蜜锤度的快速准确测定,SG平滑模式和PLS因子数的联合大范围筛选能够有效地应用于FTIR/ATR光谱分析的模型优选。

甘蔗清糖浆锤度近红外光谱分析的模型优化

采用偏最小二乘法(PLS)和光谱Savitzky-Golay(SG)平滑方法,建立甘蔗清糖浆锤度近红外光谱分析的优化模型。基于最优单波长模型预测效果划分定标集和预测集。全谱(400—2500nm)经过SG平滑处理后用PLS方法建模。建立计算机算法平台,把483种SG平滑模式和1—40的PLS因子数任意组合分别建立PLS模型,根据预测效果选出最优模型,最优模型的SG平滑模式为二阶导数平滑、4、5次多项式类型、43平滑点数,PLS因子数为13,预测均方根偏差(RMSEP)、相对预测均方根偏差(RRMSEP)和预测相关系数(rP)分别为0.433%、0.69%和0.978。预测精度很高,并且大幅度优于未做SG平滑处理直接PLS建模的预测效果。从而表明,SG平滑模式和PLS因子数的联合大范围筛选能够有效地应用于近红外光谱分析的模型优选。

光电检测系统测量旋转转台表面位置偏差

印刷机依靠滚筒的旋转运动来完成高精度的套色印刷,由于滚筒难以避免滚轴偏心等不圆度的存在,导致印品出现套印精确度不高,以致印刷的文字或图像有重影而影响印刷效果。为了检测这种不良状况,我们用精密转台模拟印刷滚筒的运动,构造一种测量转台表面各点的位置偏差的高精度光电检测系统,使系统的精度可以控制在±10μm内。本文对旋转偏心转台的运动规律进行了分析,并重点介绍了条形码、比相电路以及MSP430程序的设计,实验表明,测量精度达到系统要求。

彩色印刷套印误差检测系统的设计与实现

为测量彩色印刷机在高速运动状态下的套印误差,依据黑白条形码对光能吸收不同的光学原理,利用光电转换技术,设计和实现了一套非接触式高精度套印误差光电检测系统,详细分析了系统的工作原理与软硬件设计.实验结果和现场应用表明:该系统具有结构简单、工作稳定、检测精度高等优点.

具有弹性和粘弹性材料特性的单层球面铝合金网壳动力学行为对比分析

对具有相同跨度、相同矢跨比、相同杆件截面而分别具有弹性和粘弹性材料特性的两个单层球面铝合金网壳的线性谐响应特性以及在简谐荷载和地震荷载作用下的非线性振动特性进行了对比分析,考察了材料粘性对球壳振动特性的影响.研究结果表明:两类球壳线性谐响应特性的总体规律基本相似,但共振频率差别较大;无论在简谐荷载作用下还是在地震荷载作用下两类球壳的振动特性均有明显差异;材料本身的粘性对球壳的动力学行为有较大的影响,在高温、火灾、地震等特定环境下忽略材料的粘性会产生较大误差.