基于光散射法和电荷感应法融合的粉尘浓度检测技术

为了减小粉尘浓度在线检测误差,分析光散射法和电荷感应法的基本原理,揭示两种方法的局限性;将光散射子单元和电荷感应子单元的结构和数据融合,研制并联自动切换的融合单元,提出一种粉尘浓度融合检测算法.实验发现:融合单元的检测误差≤11.3%,比光散射子单元小3.6%,比电荷感应子单元小3.5%;融合单元的平均标定分辨率为112.8,是光散射子单元的1.27倍,是电荷感应子单元的4.68倍;融合单元的标定线性度最好.表明融合技术克服了光散射法和电荷感应法的局限性,进一步减小了检测误差和提高了标定分辨率、线性度.     

颗粒污染原排放浓度和粒径的在线测量技术

大量煤炭的直接燃烧使我国大气呈煤烟型污染,许多城市空气中的总颗粒悬浮物（ＴＳＰ）指标长期居高不下,不仅影响到人民群众的身体健康,还一定程度上制约了我国国民经济的可持续发展。近年来,我国政府颁布实施了“污染排放总量控制”的战略方针,但已有的环保检测方法无法满足这一形势发展的需要,光散射法无需抽气取样,可以连续地进行在线测量,并直接给以ｍｇ／ｍ＾３计的烟尘浓度以及颗粒的平均粒径大小,均每个污染源排放总量的测量创造了前提条件。     

烟尘微粒排放量的测试研究

探求光与烟尘流体微粒相互作用下的输出与浓度和流速的关系特性,设计应用了光纤传感器测试系统,利用微粒后向散射对浓度和伯努利原理对流速进行实验检测,结果表明在一定范围内输出与浓度和流速成线性关系,证明具开发应用于实践的可行性.     

变色酸2R共振光散射光谱法测定蛋白质

基于人血清白蛋白（HAS）对酸性偶氮染料变色酸2R的共振光散射的增强效应，拟定了一种新的测定HSA的共振光散射法。在pH=4.10的条件下，变色酸2R本身只有极弱的光散射，但它与蛋白质的结合物却有强烈的共振光散射作用，在λex=λcm=420nm处，光散射有最大的散射强度，并且光散射强度与蛋白质HSA的浓度成线性关系，线性范围为0．0－10．0μg/mL，检测限可达0．12μg/ml。该法简便、快速，用于人体血清样品蛋白质的测定并与考马斯亮蓝法比较，结果令人满意。     

基于C8051F005的粉尘浓度监测仪的研究设计

本文提出了一种基于光散射法,依据夫朗和费衍射定理及米尔散射理论的粉尘浓度在线监测仪的设计方案,利用C8051F005对仪器监测系统及检测装置进行控制,可实现在线监测。实测结果表明,浓度测量精度±0.173%。仪器的测量速度快,机构简单,可靠性好,同时还具有信号的远传功能。     

颗粒粒径的光散射法测量研究

系统论述了测量颗粒粒径常用的几种光散射法,分别是衍射法、全散射法、角散射法和光子相关光谱法,对于颗粒粒径测量技术的发展,具有一定借鉴价值。     

纳米颗粒测试的几种方法

纳米颗粒测试的6种常见方法分别为透射电镜观察法、X射线衍射线宽法、X射线小角散射法、BET比表面积法、离心沉降法和动态光散射法。其中透射电镜观察法和X射线衍射线宽法由于技术成熟,是现在纳米颗粒测试的主要方法;X线小角散射法随着分形几何理论的发展。受到了越来越多的重视;BET比表面积法、离心沉降法是早期实验室中的常用方法;动态光散射法具有不破坏、不干扰体系原有状态的优点,测量范围为1～5000nm,这是上述5种方法所不能比拟的,特别适用于工业化生产中产品粒径的检测。     

颗粒污染源排放浓度和粒径的在线测量技术

大量煤炭的直接燃烧使我国大气呈煤烟型污染,许多城市空气中的总颗粒悬浮物(TSP)指标长期居高不下,不仅影响到人民群众的身体健康,还一定程度上制约了我国国民经济的可持续发展. 近年来,我国政府颁布实施了“污染物排放总量控制”的战略方针,但已有的环保检测方法无法满足这一形势发展的需要. 光散射法无需抽气取样,可以连续地进行在线测量,并直接给出以mg/m3计的烟尘浓度以及颗粒的平均粒径大小,为每个污染源排放总量的测量创造了前提条件.     

纤维蛋白原与白蛋白的光散射特性

利用激光散射法对健康人血中的纤维蛋白原及生物制品白蛋白的光散射特性进行了研究，测量了不同浓度下这两种大分子的散射光强和透射光强，并给出了相应的微观散射系统，对研究血中成分的微观特性和基于光散射方法设计医疗检测仪器提供了理论依据。     

散射法粒度分布测试中无约束反演的误差分析

激光散射法测量粒度分布技术近年来发展很快，其测量误差涉及散射理论及其反演计算，有关的理论研究还不充分。通过数值模拟，利用Chahine算法研究包含反演计算在内的系统误差。计算结果表明，光散射测量粒径不能通过简单的增加离散级数来提高测量精度，必须通过反演算法的改进来提高。     

光吸收法检测烟尘浓度的实验装置的研制

设计制作了光吸收法测定烟尘浓度的实验装置。对典型烟尘样品进行了测试，结果表明，在烟尘浓度较高时，测试结果与实际情况相吻合。所设计的模拟烟道给实验室测试烟尘浓度带来很大方便。     

一种新型非平行光消光法在碳烟测试中的应用

为解决高压火焰测试时平行光消光法在碳烟测试过程中会发生波束偏移,严重影响测试精度的问题,设计并搭建了一套非平行光二维测试系统. 在常压下获取了乙烯层流扩散火焰的碳烟浓度透射率图片,通过与相同条件下基于平行光消光法测试得到的结果进行对比,发现非平行光消光法具有更好的削弱波束偏移影响的能力. 结合使用Abel层析反演算法对视场累计数据进行解析,非平行光消光法能够更精确获取乙烯扩散火焰中的径向碳烟浓度分布,同时在低碳烟浓度区域噪声更低,证明了该方法是一种高灵敏度测量方法.      

瓦斯爆炸炭黑结构及产生机理分析

瓦斯爆炸过程中视窗处出现的亮斑现象,分析确定为爆炸过程中产生的有高热辐射特性的炭黑。利用低温液氮吸附比表面积分析仪、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和傅里叶红外光谱等方法,分析了瓦斯浓度下爆炸产生炭黑的孔径分布和表面结构。研究结果表明,炭黑的比表面积为1.507m2·g-1（DFT）,总孔容为4×10-3cm3·g-1。SEM图像显示炭黑颗粒由大量球状物聚集体组成,直径在4~50μm。颗粒表面孔隙高度发育,部分表面有熔融烧结特征;TEM扫描结果显示形成聚集体的颗粒直径大都在100nm左右,粒子间彼此结合,形成链枝结构的炭黑聚集体,放大到8nm可以明显看到初级粒子内部有石墨状的晶格条纹;红外光谱分析结果表明炭黑颗粒内含有大量芳香烃结构,C-H、C-O结构、芳香族及取代苯官能团广泛存在。      

在红外系统上检测红外光斑

国内外评定象质的主要方法是MTF方法，但是，在红外系统总调时，不适宜采用该方法。该文提出了测量红外光斑的频谱分析法，其光斑参数能从其测最到的谐波振幅谱中精确导出，它能在红外成象系统、红外跟踪系统、红外制导系统上精确．快速的测量高斯光斑参数，也可以测量非高斯成分的畸变参数。     

The catalytic behavior of La-Mn-O nanoparticle perovskite-type oxide catalysts for the combustion of the soot particle from the diesel engine

The La1-xMx MnO3（M=Li, Na, K, Rb, x=0, 0.10,0.25） perovskite-type oxides whose sizes are nanoparticle have been prepared by the citric acid-ligated method. The characters of the catalysts were characterized by means of XRD, IR, SEM and BET surface area measurement. The catalytic activity for the combustion of soot particulate was evaluated by a technique of the temperature-programmed reaction. In the LaMnO3 catalyst, the partial substitution of alkali metal （Li, Na, K, Rb） into A-site enhanced the catalytic activity for the combustion of soot particle. The La0.75K0.25MnO3 oxides are good candidate catalysts for the soot particle removal reaction, and the combustion temperatures of soot particle are between 285℃ and 430℃ when the contact of catalysts and soot is loose, and their catalytic activities for the combustion of soot particle are as good as supported Pt catalysts, which is the best catalyst system so far reported for soot combustion under loose contact conditions.     

高速直喷柴油机碳粒形成和氧化规律的研究

为研究高速Ｆ１２０柴油机燃烧过程中碳粒在不同的火焰条件下形成和氧化的 规律，运用缸内瞬态取样技术和火焰辐射测量技术在该机采用多孔喷射、雾化燃烧系 统和伞喷、预混合燃烧系统时，测取了以预混合燃烧为主和以扩散燃烧为主的两种燃 烧过程中碳粒、氧浓度和火焰温度变化曲线。结果表明柴油机以预混合燃烧时因混合 气结构均匀和较快的燃烧速度对扼制碳粒的形成有较明显的作用．     

柴油-甲醇组合燃烧碳烟排放模型

采用柴油-甲醇组合燃烧模式可以大幅度降低柴油机碳烟排放．由于组合燃烧模式碳烟排放机理与传统柴油机不同,因此对采用组合燃烧的柴油机进行性能预测,需要建立新的碳烟排放模型．在试验研究的基础上对广安博之的两步碳烟排放模型进行修正,提出了一个新的碳烟生成模型．该模型考虑到了甲醇对碳烟生成的影响．模拟结果与试验结果对比分析表明,该模型计算结果与实测结果一致性良好,能够用来预测柴油一甲醇组合燃烧发动机的碳烟排放．     

柴油机缸内炭烟辐射传热的理论模型

基于瑞利散射理论,建立了一个简便分析柴油机缸内炭烟辐射传热的理论模型.该理论模型显示,缸内炭烟的辐射传热正比于缸内炭烟质量与其温度的5次方之乘积.通过对一台直喷式柴油机的多维仿真,验证了该模型作为一个全局模型的情况.结果显示,采用完全相同的输入数据时,该模型获得了与经典参考模型相吻合的结果,且模型的稳健性很好.模型中不含可调常数或直接与工况相关联的参数,比经典模型更直观、简洁,更适于柴油机缸内炭烟辐射传热的工程应用分析.     

基于二维激光诱导炽光法的棉籽油扩散火焰碳烟生成特性

搭建了一套二维激光诱导炽光测试系统,获得乙烯扩散火焰的碳烟体积分数,并将其与单点标定激光诱导炽光法和消光法得到的测试结果比对,验证了该测试系统的有效性.在一台液体燃烧器上,应用二维激光诱导炽光法研究棉籽油掺混比对柴油层流扩散火焰碳烟生成的影响.结果表明:随掺混比的增加,最大碳烟体积分数以及碳烟总量呈现降低趋势.在轴心方向上随火焰高度的增加,碳烟体积分数逐渐增加,在中部达到最大值,随火焰高度的进一步增加,碳烟体积分数开始降低.径向上的碳烟浓度峰值随火焰高度的上升由火焰外侧向火焰中心移动,且峰值先增加后降低.      

不同海拔条件下柴油燃烧火焰温度和碳烟特性研究

为了研究海拔条件对柴油机冷起动阶段柴油燃烧过程的影响,在定容燃烧弹台架上模拟了平原和海拔2000 m工况下柴油机缸内的热力学状态,利用双色法获取了不同工况下柴油火焰温度和表征碳烟浓度的KL因子分布. 结果表明,随着海拔由0 m增加至2000 m,环境温度、压力同时降低产生了耦合作用,导致柴油滞燃期由2.0 ms增大至3.13 ms.海拔升高后,柴油燃烧过程中平均火焰温度降低,局部高温区域消失,KL因子总量减少. 海拔条件变化影响了碳烟特性和火焰温度的关系. 随着海拔升高,火焰温度降低,导致碳烟氧化主导阶段碳烟氧化速率降低,局部火焰温度对局部碳烟浓度的影响减小.