TDLAS技术调制参量的优化及实验研究 被引量：12

1

作者 吕文静 李红莲 +3 位作者 李文铎 吕贺帅 张仕钊 方立德 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期336-343,共8页

为了研究激光调制参量对二次谐波信号峰值、信噪比、峰宽、对称性以及信号完整性的影响,基于硬件实验系统与Simulink仿真模型进行分析,验证了理论模拟结果与此硬件系统下信号变化趋势的一致性,同时确定了CO_(2)检测系统的最佳调制参量... 为了研究激光调制参量对二次谐波信号峰值、信噪比、峰宽、对称性以及信号完整性的影响,基于硬件实验系统与Simulink仿真模型进行分析,验证了理论模拟结果与此硬件系统下信号变化趋势的一致性,同时确定了CO_(2)检测系统的最佳调制参量。通过实验系统对不同体积分数的CO_(2)在1432.04nm处的吸收光谱进行了测量,建立主吸收峰处信号强度与不同体积分数CO_(2)的反演模型,分析了系统性能及测量精度。结果表明,线性拟合系数R^(2)=0.9998,气体体积分数反演最大相对误差为0.7333%,系统检测限为0.0074%;通过调制参量的优化选择可以获得较为理想的二次谐波信号,从而实现待测气体体积分数的精确反演。该研究为检测系统中调制参量的优化提供了重要参考,为系统测量精度的改善提供了指导。 展开更多

关键词 光谱学 调制参量优化 建模仿真 可调谐二极管激光吸收光谱 体积分数反演模型

下载PDF 职称材料

婴幼儿奶粉中多种掺假物近红外高光谱图像检测方法 被引量：1

2

作者 赵昕 马竞一 +3 位作者 陈晗 姜洪喆 褚璇 赵志磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期368-375,共8页

奶粉市场是食品掺假行为频发领域,其中婴幼儿配方奶粉价格高,其质量是消费者、生产企业和执法部门关注的重点。近红外高光谱成像(Near infrared-hyperspectral imaging,NIR-HSI)技术结合化学计量学和机器学习算法可以检测奶粉中单一掺... 奶粉市场是食品掺假行为频发领域,其中婴幼儿配方奶粉价格高,其质量是消费者、生产企业和执法部门关注的重点。近红外高光谱成像(Near infrared-hyperspectral imaging,NIR-HSI)技术结合化学计量学和机器学习算法可以检测奶粉中单一掺假物含量。基于NIR-HSI技术研究了不同品牌婴幼儿奶粉中多掺假物(三聚氰胺、香兰素和淀粉)的定量预测。对基于像素点预处理后的高光谱图像划分感兴趣区域(Region of interest,ROI),提取ROI平均光谱。基于经典的过滤式特征选择算法拉普拉斯分数(Laplacian score)(无监督)和ReliefF(有监督)挑选建模关键变量,建立偏最小二乘回归模型(Partial least squares,PLS)。开发包含自定义选择层的一维卷积神经网络模型(One-dimensional convolutional neural networks,1DCNN)。自定义层根据权重系数绝对值,可确定重要波长变量。Laplacian score-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.1110%、0.0570%、0.0349%和0.3481%。ReliefF-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉预测结果均方根误差分别为0.1998%、0.0540%、0.0455%和0.1823%。1DCNN模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.8561%、0.0911%、0.0644%和0.2942%。对Laplacian score、ReliefF和自定义选择层挑选出的前15个重要波长进行对比分析,不同特征选择方法挑选的特征波长子集有所区别,但都选择1210、1474、1524、1680 nm等附近波长。基于ReliefF-PLS模型的可视化结果表明了其良好的预测能力。 展开更多

关键词 奶粉掺假 拉普拉斯分数算法 RELIEFF算法 卷积神经网络 近红外高光谱成像

下载PDF 职称材料

基于CFD仿真的涡轮流量计动态特性 被引量：3

3

作者 郭素娜 宋巍 +3 位作者 相诺林 刘旭 王帆 赵治月 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1904-1911,共8页

航空航天领域对于流量计量的要求愈发严格,研究流量计的动态特性对于提高其在各类环境下的测量性能和在线测量性能具有重要意义。以涡轮流量计为例,通过数值仿真研究了其动态性能。在涡轮流量计入口处分别施加脉冲和阶跃2种干扰信号,通... 航空航天领域对于流量计量的要求愈发严格,研究流量计的动态特性对于提高其在各类环境下的测量性能和在线测量性能具有重要意义。以涡轮流量计为例,通过数值仿真研究了其动态性能。在涡轮流量计入口处分别施加脉冲和阶跃2种干扰信号,通过数据处理,得到系统的幅频特性、相频特性、传递函数和阶跃响应曲线。结果表明:涡轮流量计可以作为一阶系统进行分析,脉动流的频率是影响涡轮流量计性能的主要因素;与5 Hz工况相比,50 Hz工况下幅值比降低了60%;相位差随频率的增加而增大,最大相位差近40°;阶跃响应的速度和阶跃流的大小与阶跃幅值有关,负阶跃产生的时间常数大于正阶跃产生的时间常数。 展开更多

关键词 涡轮流量计 动态特性 计算流体力学 传递函数 数学模型

下载PDF 职称材料

气相色谱-串联质谱法测定菊花中29种农药残留量的不确定度评价

4

作者 赵志磊 孙鸣 +2 位作者 刘冬冬 李迅 马力辉 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期146-155,共10页

为建立菊花中29种农药残留的气相色谱-串联质谱测定方法及不确定度评价,采用气相色谱-串联质谱内标法测定菊花中29种农药残留的含量,并依据测量不确定度的相关评定标准与表示,通过建立数学模型,对检测过程中产生的不确定度进行分析与评... 为建立菊花中29种农药残留的气相色谱-串联质谱测定方法及不确定度评价,采用气相色谱-串联质谱内标法测定菊花中29种农药残留的含量,并依据测量不确定度的相关评定标准与表示,通过建立数学模型,对检测过程中产生的不确定度进行分析与评价,包括标准溶液配制、标准曲线拟合、供试品测定3大方面.结果表明:菊花中29种农药质量浓度在0.002~0.1 mg/L内线性关系良好,回归方程决定系数R2为0.997 36~0.999 82,定量限0.002 03~1.18 963 mg/L,检出限0.000 64~0.356 89 mg/L,添加回收实验中测定平均回收率为69.85%~93.26%,29种农药测量数值为0.04、0.06、0.1 mg/kg时,得到扩展不确定度为0.004 787~0.058 935 mg/kg.测量结果不确定度显示标准工作液的配制和标准曲线拟合是本实验测定方法不确定度的主要影响因素,该实验结果可以为测定菊花中农药残留量的方法及不确定度评价提供参考. 展开更多

关键词 气相色谱-串联质谱法 菊花 农药残留 不确定度

下载PDF 职称材料

碳纤维拉索缺陷的电磁层析成像有限元仿真

5

作者 张苏嘉 苏益凡 +2 位作者 周伟 陈辰 韩金保 《电子测量技术》 北大核心 2024年第8期86-92,共7页

碳纤维复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀和抗疲劳等优点,是大跨度结构拉索的理想型材料。本文基于电磁层析成像技术采用有限元方法对碳纤维拉索的断股和脱粘缺陷进行仿真研究,设计了一种8线圈圆周型传感器阵列,探究了传感器尺寸... 碳纤维复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀和抗疲劳等优点,是大跨度结构拉索的理想型材料。本文基于电磁层析成像技术采用有限元方法对碳纤维拉索的断股和脱粘缺陷进行仿真研究,设计了一种8线圈圆周型传感器阵列,探究了传感器尺寸、激励电流大小与磁感应强度的关系,根据仿真电磁信号研究了LBP算法、Tikhonov算法和Landweber算法3种重建算法对不同拉索缺陷重建图像质量的影响。结果表明,在研究范围内随着传感器线圈直径的减小和激励电流的增大,磁感应强度逐渐增大,并在线圈直径为5 mm和激励电流为1 A时达到最大值;与其他图像重建方法相比,Tikhonov算法能够更好的平衡图像重建效果和成像质量,更适用于碳纤维拉索缺陷检测图像的重建过程。此外,在传感器阵列固定的情况下将拉索缺陷旋转,分析了不同投影角度对缺陷成像效果的影响。本研究旨在为实验条件下碳纤维拉索的传感器阵列设计和缺陷检测成像提供参考依据。 展开更多

关键词 电磁层析成像 碳纤维拉索 有限元仿真 传感器阵列 图像重建

下载PDF 职称材料

单向CFRP表面缺陷的涡流检测与有限元仿真研究 被引量：2

6

作者 黄曼 王婕 +3 位作者 周伟 张鹏飞 赵润宇 刘然 《电子测量技术》 北大核心 2023年第19期182-187,共6页

针对目前钢制拉索耐腐蚀性差,寿命周期短,同时无法满足当前工程应用中超大跨距的要求,碳纤维复合材料因具有优异的机械性能和稳定的化学性能,为寻找替代钢拉索的新材料拉索提供了新的研究方向。本研究利用实验与数值仿真相结合的方法,开... 针对目前钢制拉索耐腐蚀性差,寿命周期短,同时无法满足当前工程应用中超大跨距的要求,碳纤维复合材料因具有优异的机械性能和稳定的化学性能,为寻找替代钢拉索的新材料拉索提供了新的研究方向。本研究利用实验与数值仿真相结合的方法,开展CFRP裂纹损伤结构的涡流场分析与检测。结果表明,当激励频率为1250 kHz时,线圈对碳纤维板索裂纹损伤检测最为敏感。裂纹处信号幅值随裂纹深度的增加而增加;随裂纹宽度的增加呈现先增加后减小的趋势,在裂纹宽度为1.5 mm时幅值达到最大值。通过CFRP涡流场有限元仿真,能够有效地验证实验结果。涡流检测技术可以有效应用在CFRP的损伤缺陷检测当中,为今后利用电磁涡流技术实现CFRP拉索的在役缺陷检测提供参考依据。 展开更多

关键词 碳纤维拉索 涡流检测 有限元模拟 裂纹损伤

下载PDF 职称材料

考虑不平衡磁拉力的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模

7

作者 庞彬 郑涵升 +2 位作者 周紫烨 王博巍 郝紫阳 《电机与控制应用》 2024年第3期30-37,共8页

轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型... 轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应。试验分析表明:所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性。为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考。 展开更多

关键词 不平衡磁拉力 动力学建模 风力发电机 轴承 故障诊断

下载PDF 职称材料

肾透明细胞癌数字病理图像细胞核ISUP分级预测

8

作者 杨昆 王尉丞 +3 位作者 秦赓 原嘉成 刘爽 薛林雁 《电子测量技术》 北大核心 2023年第4期121-128,共8页

针对全切片数字病理图像中的肾透明细胞癌进行精准的细胞核分级并改善肾癌的治疗和预后,提出了一种基于多尺度通道信息拼接与融合残差网络的ccRCC病理图像国际泌尿病理学会核分级方法。通过多尺度通道信息拼接将不同阶段的语义信息进行... 针对全切片数字病理图像中的肾透明细胞癌进行精准的细胞核分级并改善肾癌的治疗和预后,提出了一种基于多尺度通道信息拼接与融合残差网络的ccRCC病理图像国际泌尿病理学会核分级方法。通过多尺度通道信息拼接将不同阶段的语义信息进行融合,从而在不损失深度信息的同时提取更多的浅层特征,实现更准确的分类效果。实验收集了90例病人的肾组织病理切片,对WSI图像进行裁切和增强后,按照4:1的比例分成训练集和测试集。在训练集上对CSFNet卷积神经网络模型参数进行迭代优化,并在测试集上验证模型性能。实验结果表明,提出的CSFNet模型鉴别ISUPⅠ级、ISUPⅡ级、ISUPⅢ级和正常病理图像的宏平均AUC与微平均AUC分别为0.9758和0.9794,准确率为88.00%,精确率为88.36%,召回率为86.67%,F1分数为87.32%,且优于其他主流的分类网络模型,因此,本文所提出的肾透明细胞癌病理图像ISUP细胞核分级模型有良好的诊断效能,具有潜在的临床应用价值。 展开更多

关键词 肾透明细胞癌 ISUP细胞核分级 深度学习 通道拼接融合

下载PDF 职称材料

一种基于GA_Faster R-CNN的掌指骨骨折计算机辅助诊断系统 被引量：4

9

作者 杨昆 罗萍 +4 位作者 吕一品 闫惟娜 吴海涛 刘爽 薛林雁 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期412-418,共7页

为解决临床掌指骨骨折诊断中难检测、易漏诊的问题,对如何更加准确地检测和定位X线图像中掌指骨骨折区域进行实验研究.开发了一种基于深度学习的计算机辅助诊断系统,改进了Faster R-CNN网络模型中的锚框、特征映射和损失函数,在节约算... 为解决临床掌指骨骨折诊断中难检测、易漏诊的问题,对如何更加准确地检测和定位X线图像中掌指骨骨折区域进行实验研究.开发了一种基于深度学习的计算机辅助诊断系统,改进了Faster R-CNN网络模型中的锚框、特征映射和损失函数,在节约算力的同时大大提高了网络性能.建立了包含5195张手部的X线图像的数据集,其中随机抽取4675张作为训练集,520张作为测试集.实验表明,提出的新模型在测试集上的平均精度达到了69.3%,与Faster R-CNN相比能够更加精准地识别出掌指骨骨折区域,验证了该模型具有潜在的临床应用价值. 展开更多

关键词 掌指骨骨折 Faster R-CNN 计算机辅助诊断 导向锚定

下载PDF 职称材料

基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究 被引量：3

10

作者 方立德 郎月新 +2 位作者 赵宁 李小亭 韦子辉 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期434-440,共7页

为了准确测量气液两相流含气率,提出一种同轴线相位差测量方法。利用同轴线传感器,通过测量电磁波经过在同轴线内分布状况不同的气液混合介质后相位差的变化,得到混合介质的含气率。完成了同轴线测量电路及测量传感器的设计,建立了一种... 为了准确测量气液两相流含气率,提出一种同轴线相位差测量方法。利用同轴线传感器,通过测量电磁波经过在同轴线内分布状况不同的气液混合介质后相位差的变化,得到混合介质的含气率。完成了同轴线测量电路及测量传感器的设计,建立了一种含气率测量模型。以气液两相做了室内静态实验,并对垂直管状态下传感器响应和实验结果进行了误差分析。结果表明:相位差输出与含气率呈线性关系;同时,在不同频率下,预测结果和实验结果的相对误差在±5%范围内,说明预测模型准确度较好。 展开更多

关键词 计量学 气液含气率 两相流 同轴线 相位差 静态实验

下载PDF 职称材料

弹性边界与边缘场对静电微梁谐振器非线性动力学影响研究

11

作者 常云霞 张琪昌 韩建鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期125-131,共7页

微加工误差、制造缺陷或创新设计,均可导致微机电系统微梁谐振元件的实际边界偏离理想固支边界,因此研究弹性边界谐振器的静动力学问题成为微机电技术发展的必然。综合考虑中性面变形、静电力边缘效应、弹性边界等因素建立了静电驱动微... 微加工误差、制造缺陷或创新设计,均可导致微机电系统微梁谐振元件的实际边界偏离理想固支边界,因此研究弹性边界谐振器的静动力学问题成为微机电技术发展的必然。综合考虑中性面变形、静电力边缘效应、弹性边界等因素建立了静电驱动微梁谐振器的分布质量模型,应用Galerkin方法研究了弹性边界和边缘场对于系统静态位移与谐振频率的影响,进而以收敛的五阶离散静态解为基础,引入单自由度离散模型,并应用多尺度方法研究了小幅振动情况下弹性边界和边缘场对于系统主共振频响特性的影响。通过将上述分析与高阶Galerkin离散结果对比,可得到以下结论:与理想固支边界对比,弹性边界可导致系统基频下降,临界位移增大,静态吸合电压降低,幅频响应曲线的幅值增大;边缘效应使得静电力增大,对系统产生类似弹性边界的影响。该结果为实现节能谐振器提供了理论基础。 展开更多

关键词 静电微梁谐振器 弹性边界 边缘效应 多尺度方法 伽辽金离散方法 主共振

下载PDF 职称材料