基于双能γ射线的煤炭灰分测量模型及其应用

针对传统双能γ射线测量法检测误差较大以及灰分成分对检测精度影响大的问题,建立了基于模糊神经网络的双能γ射线的新型煤炭灰分测量模型,并应用该模型对煤炭灰分进行了在线检测试验,实例分析了两种双能γ射线测量方法在煤炭灰分检测中的应用情况.试验结果表明:相比于传统双能γ射线测量法3%的平均相对误差,本文提出的基于模糊神经网络的双能γ射线的灰分测量法的相对误差小于1%,且其测量结果不受灰分组成成分的影响.同时,利用X-射线荧光光谱分析法(XRF)分析了灰分的化学组分与其含量的关系,研究了灰分化学组分对双能γ透射法检测结果的影响.结果表明:煤炭中Fe,Ca,Mg和S元素的含量会影响双能γ射线透射法的检测精度,其成分含量波动越大,检测结果误差也越大.     

滑坡模型试验γ透射法坡体水分测量精度探讨

在运用γ射线透射法测量大型滑坡模型土体含水量的过程中,为了提高试验的精度,综合分析了影响γ射线透射法测量精度的多种因素.其中,重点分析了水的质量吸收系数μ对测量精度的影响以及影响μ值的各种客观因素.针对大型滑坡模型试验的特殊条件,提出了相应的应对措施,以提高γ射线透射法测量含水量的精度.γ射线透射法测量滑坡模型中部土体的含水量是比较准确的,但对于滑坡模型表层和底层土壤,其含水量的观测受γ射线层间分辨率及边界条件的影响,误差较大.实践结果表明,采用修正μ值的方法处理试验数据对于提高滑坡模型表层和底层土体含水量的测量精度是有效的.     

基于近红外漫反射光谱的煤灰分快速检测方法

基于偏最小二乘回归算法,研究了基于近红外漫反射光谱的煤质灰分快速检测方法,建立了煤质灰分与近红外漫反射光谱之间的数学回归模型,同时探讨了平滑滤波、多元散射校正、求导等不同的光谱预处理方法对模型预测效果的影响,针对精煤的灰分,采用实际煤炭样本开展了实验研究,取得了较好的效果,该方法达到了一定的分析精度并且模型较为稳定,有着很好的应用前景.     

灰分、水分、热值和粘度密度检测装置的开发

针对我国选煤生产过程自动化、控制智能化方面存在的在线检测技术问题,通过产学研联合攻关,完成了使用方便、安全可靠、测量精度高、稳定性强的在线煤炭灰分、水分与热值一体化检测装置和重介质悬浮液粘度与密度一体化检测装置开发,实现选煤、配煤、装车过程关键参数在线检测,为选煤厂全流程智能化控制以及我国煤炭洁净利用提供先进有效的技术手段。(1)提出并实现了一种输煤旁路皮带在线采制样整形方案,在此基础上,实现了低辐射、高精度的煤质灰分、水分、热值一体化在线检测。(2)研制出一种γ射线煤质灰分在线检测装置,采用极低危险的Ⅴ类放射源取代目前所用的Ⅳ类放射源,大大提高了使用的方便性和安全性。(3)提出了双频双通道正交微波透射水分检测方法,和现有的单频单通道方法相比,该方法对煤炭的水分检测具有更高的精度和更宽的量程。(4)提出了利用灰分和水分对热值进行在线软测量的机器学习算法,和现有的线性模型方法相比,提高了热值的测量精度,扩大了适用范围。(5)提出了采用可控旁路双膜盒差压法检测重介质悬浮液密度和粘度的一体化方案,可以完全取代现有的放射性检测设备,有很高的应用价值。(6)根据可控旁路管道中重介质悬浮液沉降过程的密度变化曲线,提出了一种利用机器学习和主成分分析对煤泥含量与粘度进行在线软测量的方法。(7)利用正弦振动式粘度测量仪和开发的可控搅拌器,提出了一种重介质悬浮液粘度的实验标定方法,解决了重介质悬浮液粘度标定难题。     

智能化原油含水率分析仪原理与应用简述

本文介绍了一种原油含水率自动分析仪表系统。它同时采用了先进的核物理技术、核电子学技术和单片机技术。它利用测量γ射线穿过原油后强度的变化来测量含水率，测量探测器并不直接接触原油介质，是一种非接触式自动在线测量仪表。并且，由于γ射线和物质相互作用的机制是γ射线直接作用于介质的分子，故在γ射线穿过原油介质的径向上的密度和成分比例的分布不同并不影响测量精度，而且它对测量原始数据的处理有一种非常科学合理的数学算法，所以我们介绍的这种原油含水率自动分析仪的测量精度还非常高。它还可同时测量多种参数，除了原油含水率之外，还可测量温度、压力、流量等。     

近红外光谱-系统聚类法快速测定煤炭品质

采用偏最小二乘法对95个煤炭样品的近红外光谱数据进行处理,并提取主成分.将提取的主成分与煤炭的发热量、灰分、挥发份、含硫量和全水分共同作为变量,进行系统聚类分析.将样品数据聚类为4组,同时剔除异常样本.对聚类后的各组数据采用多元散射校正、二阶导数、诺里斯导数平滑进行预处理,建立偏最小二乘定量分析模型.采用逐步筛选法,求得以发热量为变量的Bayes判别函数,交互验证结果表明判别函数稳定性良好.对未知样品发热量、灰分、挥发份、含硫量和全水分预测的决定系数分别达到0.992、0.927、0.938、0.778、0.978,说明模型预测性能良好.     

曲线拟合在倾角仪测量误差补偿中的应用

为减小倾角仪的测量误差以满足盾构姿态角的测量精度要求,基于曲线拟合原理研究了倾角仪温度漂移误差和非线性误差的软件补偿方法.根据倾角仪测量实验结果,首先建立不同标定倾角下的温度漂移误差的线性模型,然后通过曲线拟合求出模型的各个系数与倾角的关系函数,最终得到倾角仪的误差补偿公式.实验证明,这种方法不但可以有效消除环境温度变化对倾角仪测量的影响,还能校正倾角仪自身非线性造成的测量误差,补偿系数少,求解方便.     

康普顿散射在材料无损评价中的应用前景

康普顿散射是X射线(或γ射线)与物质发生相互作用时波长变长的散射,也称不相干散射.研究表明,散射线的波长随散射角的变化而有规律的变化,其散射强度和被散射体的原子序数和电子密度有关.介绍了康普顿散射在密度测量、厚度测量方面的应用,讨论了利用康普顿散射成像来进行缺陷检测等方面的问题,同时介绍了康普顿散射在安全检测、医药技术、食品加工等其他领域的应用.展望了康普顿散射在材料无损评价中的应用前景.     

原位定向γ能谱测量方法

在铀矿床上进行原位定向γ能谱测量时,复杂几何条件下的非定向γ射线会干扰测量结果。为减小上述影响,提出一种定向比例系数法,分别进行了模拟测量和实际测量比对,验证分析测量方法。首先,通过MCNP5程序模拟计算获得铅屏蔽层的定向比例系数和最佳厚度。然后,在Na I探测器的四周包裹铅对标准铀矿模型进行测量。最后,将测量结果与模拟值进行对比。结果表明:采用定向比例系数法进行铀矿原位定向γ能谱测量能有效能减少非定向γ射线对测量结果带来的干扰,可进一步提高铀矿原位γ能谱测量的精度。     

原位定向γ能谱测量方法研究

在铀矿床上进行原位定向γ能谱测量时,复杂几何条件下的非定向γ射线会干扰测量结果。为减小上述影响,提出一种定向比例系数法,分别进行了模拟测量和实际测量比对,验证分析测量方法。首先,通过MCNP5程序模拟计算获得铅屏蔽层的定向比例系数和最佳厚度。然后,在NaI探测器的四周包裹铅对标准铀矿模型进行测量。最后,将测量结果与模拟值进行对比。结果表明：采用定向比例系数法进行铀矿原位定向γ能谱测量能有效能减少非定向γ射线对测量结果带来的干扰,可进一步提高铀矿原位γ能谱测量的精度。     

动态光谱法用于人体血液中多种蛋白含量的无创测量

无创血液成分测量作为一种急需的医疗检验技术具有十分重要的临床应用价值,由于未能消除个体差异和测量环境等因素的影响,该技术难以进入临床应用领域.动态光谱法从理论上解决了上述问题.基于动态光谱理论首次尝试对人体血液中多种蛋白含量的无创测量,采集110名志愿者指端透射光谱信息,并以血液成分含量生化分析值为参考,建立血液中多种蛋白含量与动态光谱数据的偏最小二乘法(PLS)校正模型.对血红蛋白、总蛋白和白蛋白含量校正模型的相关系数分别为0.999 4、0.922 1和0.956 0,预测集的平均相对误差为3.77%、3.49%和3.40%.结果表明,应用动态光谱对血液蛋白含量进行无创测量的方法可获得较高的精度,也为近红外光谱法对血液成分的无创测量提供了一条新的路径.     

转子流量计用于柴油消耗量测定的试验研究

本文对影响柴油用转子流量计测量精度的主要因素进行了试验研究。研究结果表明,柴没的粘度、密度以及测试温度不同,对测量精度将造成不可忽视的影响。根据流体力学的基本原理,利用试验优化方法提出的薄壁量孔校正方法,能够对柴油用转子流量计各标定值进行快速有效的校正。该方法具有较好的油品和温度适应性,其校正精度达2％。     

GRSAS-80油田岩样伽玛分析系统的稳定性考察

本文论述了低水平γ射线屏蔽室的建设及 GRSAS-80系统,对该系统的稳定性进行了理论分析。GRSAS-80系统是我国自制的第一套高纯锗探测器γ分析系统,整个系统工作由TRS-80型微机控制。由于采用了先进的高纯锗半导体探头,极大提高了探测γ射线的能量分辨率,自制的射线屏蔽室有效地抑制了外界射线对测量的影响,极大地提高了测量精度。     

改变LCD显示图像属性的γ校正方法

测量了LCD屏上均匀分布的25点的灰度与亮度关系曲线,计算了25点红、绿、蓝三色的γ值.在改变图像属性量值的图像处理中用插值法对全屏像素点进行了γ校正,并用亮度插值及线性压缩对全屏进行了对称性补偿.另外,提出了用查表法进行γ校正的方法,测量和计算结果表明,该方法可提高图像属性改变量的准确性.比较了2种γ校正方法,分析其对图像处理的影响.采用γ校正的图像处理使图像属性能在小范围内作多种等级的改变,满足视觉感知的图像属性阈值研究的要求.     

TAPP与DNA作用的共振光散射光谱校正

用吸收装置改变荧光分光光度计入射光的光路,获得光源的强度光谱和样品的透光光谱,并在同一台仪器上建立一种简单的分离表观吸收光谱中吸收和散射成分的方法.通过对TAPP(α,β,γ,δ-四-(对三甲氨基苯基)卟啉)与DNA作用的共振光散射光谱进行校正,结果表明,校正表观分子吸收后,灵敏度提高了2倍左右.校正仪器影响后,从F-2500和F-4500荧光分光光度计获得表观吸收光谱中分离出的TAPP与DNA作用的散射成分,其形状基本一致.     

运算电容式传感器用于铝氧化膜厚度测试的研究

本文通过对运算电容式传感器及铝氧化膜厚度测试的实验研究,分析了影响测试精度的主要因素,并给出了校正方法和实用测量模型。     

广角X射线散射实验的散射角度修正

在同步辐射小角与广角联用X射线散射实验中由于原位实验设备的引入,探测器所获得的散射角并非真实的散射角,因此需要对探测值进行修正以获得真实的散射角.校正过程需要解决两个问题:一是要建立一个方程来完整描述实验中可能产生角度偏差的各种因素;另一个问题是寻找探测值和真实散射角的对应关系.本文以一维弧形探测器为原型建立了一种通用构造校正方程的方法,首先建立以样品中心为原点的几何模型方程,然后根据精度要求对方程进行泰勒近似,获得了简化的校正方程.通过模拟不同实验条件下的真实散射角与探测值,证实了校正方程的可行性,同时模拟结果也可以应用于解决寻峰的问题,最后选取La B6,Ce O2,Y2O3三种标准样品在不同实验条件下对校正精度进行了验证.根据探测器偏离样品中心的距离可分为三种模式(模式一模式二模式三),模式二、三的校正结果与理论分析相吻合,而模式一由于角度分辨较小以及视差效应等造成校正精度略大于理论预测值.这一方法同样适应于一维线性探测器、二维面形探测器等广角探测器.     

抚仙湖叶绿素a浓度遥感反演方法对比分析

不同叶绿素浓度反演算法得到的叶绿素浓度存在较大差异,反演中大气校正算法如何影响反演模型的精度;不同的反演算法中,哪种反演算法更适用于高原深水湖泊叶绿素浓度反演。针对上述问题,选取Landsat 8 OLI卫星影像数据,应用6S、ATCOR3、FLAASH这3种大气校正模型实现OLI数据的大气校正,对矫正结果分别利用FAI、NDCI、VB-FAH指数反演算法反演抚仙湖叶绿素a浓度,使用实测数据对3种不同大气校正下的3种反演算法进行了精度分析。结果表明:对比12种不同组合的算法反演的叶绿素a浓度与实测数据之间的相关系数,6S大气校正模型下,NDCI指数反演算法是12种组合算法中反演精度最高的算法,反演值和实测值的相关系数(R)为0.39。     

HBL天体中X射线和γ射线辐射研究

利用幂律函数关系F_(γ-ray)∝F_(X-ray)~(c/s)研究了HBL天体Mrk 421的X射线和γ射线辐射流量间的相关系数.研究结果表明:(1)对HBL天体而言,X射线和γ射线的辐射机制可以用均匀自康普顿(SSC)模型来解释,即X射线源于同步辐射,同步辐射过程中产生的软光子和高能电子之间发生逆康普顿散射,产生了γ射线;(2)X射线能段范围会影响到幂律关系式中指数c/s的大小.     

人工神经网络在星载散射计海面风场反演建模中的应用

地球物理模型函数(GMF)是散射计风场反演的基础及算法有效运行的前提条件。采用传统的统计方法建立GMF往往需要大量的、多种参数条件下的雷达后向散射测量数据。以圆锥扫描散射计SeaWinds为例,根据其特点,建立了一个两种极化方式下统一的神经网络模型函数(NN GMF),并对风速、相对风向采样间隔和测量值数目对模型精度的影响进行了详细分析。通过与Qscat-1模型进行比较,发现该神经网络模型在采样间隔较大或测量值数目较少的情况下,仍能较好地体现SeaWinds散射计的海面后向散射特性。