溶液浓度智能测量系统

溶液浓度智能测量系统冯金垣，周佐平，戴长荣，麦泳贤（华南理工大学应用物理系）０引言溶液浓度是工农业生产和科学研究中一项重要的计量参数，早期工业中使用的重力、惯性浓度测量装置［１］，机械结构复杂，环境条件要求高，价格昂贵。用双光束干涉法同时测量溶液浓度...     

溶液浓度V棱镜在线测量仪

本文提出了一种在线测量溶液浓度的模型,设计并自制了实验装置对糖溶液进行了测量,实试结果表明:本方法测量溶液浓度具有实时、简单、精度高和抗干扰能力强等优点。     

一种溶液浓度分布测量方法简介

提出了一种在纹影法的基础上加以改进后能够对溶液的浓度轮廓进行观察与测量的新的显微成像测量方法——暗场纹影法。同时给出了该方法原理性实验的观察结果 ,并与微分干涉显微镜的观察结果进行了对比     

纸浆浓度的在线测量方法与研究展望

本文介绍了纸浆浓度参数的特殊性、测量的重要性、现有的纸浆浓度在线测量方法和特点，并从计算机技术应用和多相流测量技术发展的角度，展望了纸浆浓度在线测量的研究方向。     

溶液冷却结晶过程的动力学模化

针对溶液冷却结晶操作，阐述了加强其过程动力学研究的重要性，并初步介绍了相关的动力学机理。在此基础上，从研究方法和数学模型两方面，较为系统地综述了溶液冷却结晶操作的动力学模化研究进展，并据此引出了当前国内这方面研究尚存在的不足或缺陷，以期为今后的工业结晶技术进一步研发提供参考。     

一种观察溶液浓度轮廓的新方法

提出了一种能够对溶液的浓度轮廓进行观察与测量的新的显微成像测量方法--暗场纹影法.这种方法是在纹影法(Schlieren Method)的基础上加以改进后形成的,能够用来对溶液的浓度轮廓进行观察.还给出了该方法原理性实验的观察结果,并与微分干涉显微镜的观察结果进行了对比.     

苯-沥青溶液浓度的自校正测量方法及实现

介绍一种自校正方法及在以单片机为核心的苯-沥青溶液浓度仪中的实现。该方法在浓度分析过程中，克服了环境温度对硅光电池的影响，从而提高了测量精度。     

蒸汽溴化锂吸收式制冷机的结晶处理

分析了溴化锂制冷机产生结晶的原因和部位,提出了处理结晶故障的方法。     

颗粒浓度在线监测的双波长消光法

用消光法（Ｌｉｇｈｔ ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ）可以测量微粒的粒度及浓度,但一般仅限于实验室装置。本文提出了一种双波长消光法进行颗粒浓度在线监测的新方法。文中除给出理论分析外,还给出了实测结果。     

基于逆向蒙特卡洛法的溶液葡萄糖浓度低相干测量

提出了基于蒙特卡洛逆运算的葡萄糖含量低相干干涉测量方法,理论研究了葡萄糖含量与光学参数的相关性.通过正向蒙特卡洛数值模拟说明了从干涉曲线中同时求解散射系数和吸收系数的条件和可行性.以脂肪乳悬混溶液Intralipid作为实验对象,研究了糖浓度变化对深度相关干涉信号的影响.利用低相干干涉测量系统配合逆向蒙特卡洛计算提取了散射和吸收系数,进而通过散射和吸收系数的变化量间接获得了溶液葡萄糖含量.对实验结果与双积分球测量结果进行了比较验证,并对存在的系统误差进行了修正.实验结果显示,在加入修正值后,测量的散射和吸收系数的最大相对误差分别为2.52％和3.11％.研究结果表明,葡萄糖含量与散射系数和干涉曲线存在高度相关性,在非前向散射条件下,可以同时测量吸收和散射系数.经过校准后的测量结果满足了实际要求.     

高精度阻尼式波美度在线检测装置的研制

牛奶乳浆浓度是生产奶粉过程中,产品质量和节能降耗的主要控制参数.提出了一种浓度在线测量的新方法,阐述了新型低成本牛奶浓度传感器--高精度的阻尼式波美度在线检测装置的研制,根据直流电动机在软机械特性区转速与转矩的关系,建立了浓度与转速的测量模型.经实际运行,证明了该机电一体化装置设计合理,分辨率达到了0.04波美度,高于国外的U型管浓度计的分辨率.     

溶液浓度变化实时检测系统的设计

设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统,用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化,用CCD现场记录干涉条纹,最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示,该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测;在多溶质条件下,通过分析主要溶质浓度的变化,能定量估算主要溶质的浓度变化。以铁在浓度为0.5mol/L的H2SO4溶液中、扫描速度为2mV·s-1的动电位极化实验为例,测得阳极活化区的电位为-0.428V时,电极/溶液界面处FeSO4的浓度峰值为(9.2±0.2)×10-3 mol/L。实验结果表明,该系统精度较高,稳定性好,能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。     

悬移质溶液超声衰减分析及固相浓度反演

基于 McClements 模型对悬移质两相流声传播进行分析,通过数值模拟探究了悬移质溶液中固相浓度、粒径以及超声频 率对声衰减系数的影响作用,其中超声频率的 0. 5 次幂、固相浓度分别与衰减系数呈现一次正相关,固相粒径与衰减系数则呈 现一次负相关。 分别得到 3 种因素单独影响下的拟合函数,并建立固相浓度的反演模型,该反演模型与 McClements 模型计算 结果之间的相对误差小于 2% 。 搭建了悬移质溶液衰减系数及浓度测量试验系统,进行了在粒径 r = 75 μm,超声频率分别为 700 kHz、1. 1 MHz 条件下的固相浓度测量实验,实验结果表明,基于反演模型推演所得浓度值与实际设定浓度之间的最大相对 误差为 11. 2% (700 kHz)和 9. 6% (1. 1 MHz)。 所构建的反演模型可为悬移质浓度测量设备的研究提供一定的理论参考。     

盒形件拉深角部变形区的应力解析

盒形件拉深主要变形区集中在盒形件角部的法兰和凹模圆角部位。根据盒形件拉深的特点,假设盒形件圆角区剪应力零线与圆筒形拉深件的变形规律相同,通过理论推导得到了盒形件角部变形区法兰和凹模圆角处的应力解析表达式,为定量研究盒形件拉深成形提供了理论依据。     

血红蛋白浓度的光学测量方法与装置

为了实现全血中血红蛋白浓度的精确测定,研制了便携式血红蛋白浓度光学测量系统,对该系统的测量机理、浓度计算公式、药剂微片、测量装置及控制系统进行了研究.首先,基于叠氮高铁血红蛋白溶液的吸收光谱曲线设计了二次吸收测量机理,并明确了浓度计算公式.然后,设计了供光学测量的微片,对微片进行亲水处理以确保全血毛细吸附,并预填指定配方的药剂,光学容腔的公差可确保光学测量的精度与一致性.最后,给出了测量装置与控制系统的详细方案.该装置可在30～60 s内实现未稀释未溶血全血的在线快速测量.临床试验表明,该方法与氰化高铁血红蛋白法相关性可达0.983 6,准确性达96.32%.该测定仪具有便携、无毒和在线快速检测等特点,适用于移动采供血、运动员机能评定以及家庭保健等.     

Analytical solution for interface stresses due to concentrated surface force

The two-dimensional analytical solution for interface stresses due to concentrated surface force has been deduced, by introducing infinite mirror points which are the images of the load point reflected by the interface and the free surface, and adopting the interchange law of differentiation. The analytical solution can be represented in terms of the summation of the “partial” Goursat's complex stress functions defined in the local coordinate systems with their origins placed at each of the mirror points. It is found that the “partial” stress functions corresponding to a higher order mirror point can be determined from those to the lower one. It is also found that the contribution of the “partial” stress functions to the stress field decreases with the increase of the corresponding mirror point order, therefore, only considering the stress functions corresponding to the first several order mirror points can give the accurate enough solution. Numerical examination by the use of boundary element method has also been carried out to verify the theoretical development.     

一种非朗伯表面SFS的快速粘性解算法

针对传统的非朗伯表面明暗恢复形状(SFS)算法存在运行时间长、精度不高的问题,提出了一种粘性意义下的明暗恢复形状快速算法。首先,非朗伯物体表面采用Oren-Nayar模型描述其表面反射属性,摄像机镜头使用适合于实际成像过程的透视投影模式,同时假设光源置于镜头像方主点附近,建立了上述情况下的图像辐照度方程,此方程蕴含着非朗伯表面的高度信息。其次,将辐照度方程转化为Hamilton-Jacobi(H-J)类偏微分方程,运用Legendre变换和最优控制理论得到H-J方程对应的Hamilton函数的控制形式。接着,建立了Hamilton函数的逼近算法,使用非线性规划原理构建Hamilton函数最优问题的等价约束问题,利用得到的最优控制并通过Newton法最终得到了H-J方程的粘性解,该粘性解即是非朗伯物体表面的高度。实验结果表明,提出的算法与典型的基于Lax-Friedrichs方法的算法相比,所需要的运行时间大幅度减少,重构的物体表面的高度平均误差与均方根误差也有较大幅度降低。