后酯化法制备聚羧酸盐系高效减水剂的研究

通过丙烯酸与烯丙基磺酸钠的自由基共聚制备了含有羧基和磺酸基团的共聚物,然后将其与聚乙二醇单烷基醚进行酯化反应,合成了可用作高效减水剂的聚羧酸盐接枝共聚物。通过CPC、红外光谱和化学滴定等方法对接枝共聚物的结构进行了表征。在此基础上讨论了接枝共聚物主链分子量、支链长度以及羧基、磺酸基和聚氧乙烯支链三者的摩尔比等因素对减水剂性能的影响。并研究了减水剂掺量对水泥净浆和砂浆性能的影响。     

ITO气敏材料的制备和掺杂工艺的研究进展

主要介绍了ITO薄膜的制备工艺和掺杂优化工艺,例举了两种气敏机理的推论以及掺杂优化的机理。指出今后ITO气敏材料的气敏机理将成为研究重点,新形态ITO材料的研发将成为主要发展方向。     

双Mach-Zehnder光纤干涉仪中的模拟退火偏振控制算法

基于双Mach-Zehnder光纤干涉仪的分布式光纤油气管道安全检测及预警系统运行时,由于光纤等效双折射和输入偏振态扰动的影响,常出现相位偏移而导致用于报警定位的两路检测信号相关性下降而产生定位误差。本文提出基于双臂检测信号相关系数的模拟退火算法对输入偏振态进行实时控制,在系统信号相关性恶化时,通过反馈控制改变输入偏振态以恢复信号的良好相关性。现场实验表明,基于双臂检测信号相关系数的模拟退火偏振控制算法,可快速寻找到偏振态最优点,使检测信号维持良好的相关性;相较采用偏振控制之前,系统的工作稳定性得到了明显提高。     

基于Ф OTDR光纤传感技术的供水管道泄漏辨识方法

由于城市供水管道周边工况复杂,如何实现对不同工况的泄漏及其他干扰振动的模式识别成为系统的关键技术。提出了采用分形盒维数和改进近似熵作为特征量的基于相位敏感的时域反射计(Ф-OTDR)分布式光纤传感进行供水管道振动检测的方法。根据泄漏孔附近空泡噪声的信号空间填充度特征,引入分形盒维数对时域信号进行度量,采用了一种新的寻找无标度区的办法,使得出的盒维数参数值能够把握过电平率很高信号的特定特征根据湍流噪声信号混沌性特征;根据湍流噪声的混沌特性,引入近似熵复杂度对时域信号进行度量,采用了一种新的相似容限选取方法,使得更能体现信号随机性的大小。将去噪处理后检测信号的分形盒维数和改进近似熵同时作为二维参数平面的两个输入,通过在该平面设置阈值范围辨识管道泄漏信号,用以区分泄漏信号和干扰信号。对实验信号进行处理,使用该方法对泄漏辨识的准确率能达到96.7%,结果表明,采用该方法能够准确、高效地区分将供水管道泄漏信号及其他信号。     

基于地电流的重力流排水管道泄漏检测

重力流排水管道的泄漏会带来诸多不良后果,但由于重力流排水管道的特殊性,导致许多现有的管道泄漏检测方法难以适用。针对这一问题,提出了一种基于地电流的检测方法,该方法利用泄漏孔联通管道内外,通过测量在管道内移动的电极和固定在地面电极之间电流来确定泄漏,阐述了该方法的基本工作原理,基于该方法设计了检测系统,搭建了实验平台测试了检测效果。检测10 m长的埋地管道时,最大定位误差约0.4 m,表明该检测系统能较准确地定位泄漏位置,若配合更好的探头定位方法,误差将进一步减小。根据测得的尖峰电流值,能明显分辨9个直径梯度为0.5 mm的圆形泄漏孔,使用测得的9组数据训练神经网络模型,大致得到了尖峰电流值与泄漏孔大小的映射关系,表明根据检测结果能大致估计泄漏孔的大小。     

ITO气敏材料的制备和掺杂工艺的研究进展

主要介绍了ITO薄膜的制备工艺和掺杂优化工艺,例举了两种气敏机理的推论以及掺杂优化的机理。指出今后ITO气敏材料的气敏机理将成为研究重点,新形态ITO材料的研发将成为主要发展方向。     

多孔ITO负载贵金属的制备和气敏性能表征

采用等体积浸渍法分别将Ag、Pd、Pt三种贵金属负载到用固相烧结法制备的多孔ITO材料上,并通过XRD、SEM和EDS等手段对相应的物相和显微组织进行了分析。结果表明:由于多孔ITO孔径较小,以及盐溶液对ITO表面结构的破坏和腐蚀,造成浸渍液难以进入到样品内部,使负载的贵金属在多孔ITO表面集聚,导致贵金属的实际负载量高于理论负载量。通过对乙醇的气敏性能测试结果表明:Pd的负载能提高多孔ITO气敏材料的灵敏度;Pt的负载对多孔ITO气敏材料的灵敏度影响不大;而Ag的负载则降低了多孔ITO气敏材料的灵敏度。     

基于独立分量分析的管道异常振动事件定位方法

针对传统互相关时延估计法定位管道故障点的局限性,提出了基于独立分量分析(ICA)的互相关时延估计方法用于管道异常振动事件定位.利用ICA滤波后的管道沿线振动信号进行互相关运算,抑制了相关高斯噪声引起的时延估计误差,为管道安全监测系统提供了一种新的高精度时延估计方法.仿真结果和现场实验数据表明,该方法可以快速精确地定位管道周围异常事件的发生位置,改善了相关运算的时延估计性能,相对于传统互相关时延估计法,可进一步降低时延估计的平均误差和均方差,具有更高的定位精度和定位一致性.     

管道不可压缩流体泄漏量与压力变化的关系研究

实际工程中,大多数的石油运输管道只允许安装压力传感器检测泄漏情况,流量计仅安装在收费口处,而且对于不可压缩流体无法通过临界压力条件计算泄漏量。基于应力应变公式,通过研究管道的微元体受压时管壁的径向位移与管内压强的关系,得出管道体积随管道压力的应变响应。以管道容积膨胀的改变量表征管道中不可压缩流体的泄漏量,得到不可压缩流体的泄漏量计算模型。建立管道受压膨胀的COMSOL模型进行仿真验证,仿真结果和推导公式均表明管道的体积应变与管道压力呈二次抛物线关系,但当管道内压力变化不大时,二者之间可近似为线性关系。此外,建立实验平台得到了压力为0 MPa~0.8 MPa时的泄漏量,验证了不可压缩流体与压力变化之间的线性关系。理论和实验结果为管道内不可压缩流体泄漏量的计算提供了理论依据。     

基于小波能谱和小波信息熵的管道异常振动事件识别方法

提出了基于小波能谱和小波信息熵的油气管道异常振动事件识别方法。基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤油气管道安全监测系统实时检测管道沿途振动信号,对测量的时间序列进行小波变换,根据小波系数计算小波能谱与小波信息熵,通过小波能谱和小波信息熵值两种测度识别不同的管道安全异常事件。港枣线成品油管道的现场实验结果表明,该方法可以快速有效地识别管道周围发生的泄漏及其他异常情况,其总体识别准确率达到98.5%,有效降低了误报警率,具有较强的在线工况识别能力。