摘要：为了揭示序批式反应器不同污泥停留时间(SRT)下总细菌群落结构的异同及SRT变化对总细菌群落结构的影响,应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)进行研究。通过克隆测序发现,不同的SRT条件下生物多样性和种群结构会有所差异,既存在各SRT条件下相同的优势菌群(Escherichia coli和Aeromonas sp.),也存在某些SRT下特有的优势菌群(Uncultured Peptostreptococcaceae),SRT为40 d时检测到以降解硫酸盐获得能源的优势微生物。研究还表明,SRT为40 d时多样性指数取得最大值,各SRT条件下微生物的种群相似性差别较大。

摘要：内锥式流量计在多相流测量中的应用逐渐受到广大多相流研究工作者的重视。针对内锥式流量计在多相流测量中存在的一些问题,提出一种新型的环形通道式差压流量计—长腰内锥流量计。通过理论推导得出流量方程及永久压损与流量的关系式,并通过在水相、油相、气相条件下的标定实验,定量分析流出系数与永久压损等特性。结果表明:在长腰内锥体腰部取低压可以在保证差压信号幅值的情况下提高其稳定性、重复性;长腰内锥流量计节流件的轮廓及固定方式可以显著地减小永久压损。为后期开发新型多相流测量仪器提供理论依据与设计基础。

摘要：结合虚轴机床的结构特点 ,运用矢量法推导出了三平动自由度虚轴机床位置正解解析模型 ,解决了数控系统中位置显示、软限位设置问题。研究成果已成功地应用于一台并联机床样机的开发。

摘要：多相流过程参数的准确测量在石油化工与冶金工业等工业过程中十分重要。内锥式流量计作为一种新型差压流量计在多相流测量中逐渐受到关注,它能在较短的直管段条件下对流体实现准确的测量,但其结构尚存在优化的空间,需进行深入研究。本文对传统内锥式流量计做结构变形和优化研究,利用计算流体力学(CFD)方法对DN50 mm水平管道中内锥变形体的流场进行数值模拟,分析在不同结构参数下锥体的水力特性以优化结构。数值仿真结果表明,综合内锥式流量计在取压点、永久压损及测量精确度等因素,优化后的结构可以显著降低永久压损,提高测量重复性和精确度。

摘要：平行光束经过有加工误差的Dove棱镜后,在出射面往往会发生角度倾斜和离轴偏差,从而导致利用Dove棱镜制成的光纤旋转连接器的传输耦合损耗增大。对于Dove棱镜的加工误差在耦合损耗方面的影响,本文利用光线追迹的方法对其进行了理论及模拟分析。分析结果显示,由于加工误差带来的耦合损耗随着Dove棱镜的底角误差及其锥体角误差的增加而增大。而后依据理论结果及光纤旋转连接器的需求,设计加工了5块Dove棱镜,测量了其耦合损耗,并对实验测量值进行了修正,进一步验证了理论的正确性。

摘要：为减少涤纶用量以保护石油资源,制备了涤纶/苎麻混杂非织造复合材料。分析了涤纶/苎麻混杂量对非织造复合材料在管道翻衬施工及修复中拉伸强度的影响,利用复合材料混合定律和胡克定律建立了管道修复用涤纶/苎麻非织造材料内衬复合材料的理论临界混杂比和拉伸强度计算公式。结果表明:理论临界混杂比为0.177,实验所得临界混杂比在0.2附近,实验拉伸强度与理论拉伸强度的变化规律基本一致。临界混杂比和拉伸强度计算公式具有较高的实用性,可为翻衬修复受损大管径、非压力排污或排水管道的管状非织造复合材料的设计和生产加工提供参考。

摘要：针对纳米尺度热现象研究的需求,基于表面等离激元光镊对金纳米颗粒的动态操控能力,设计了一种实时、动态、可控的纳米热源。利用有限元法对光镊系统中金纳米颗粒的光热效应与表面等离激元电磁场强度的关系进行了模拟,阐明了由于表面等离激元和局域表面等离激元的耦合作用导致的电磁场能量聚集和增强,以及同时实现的金属纳米颗粒的光热效应;分析了在该光镊系统捕获金属颗粒过程中颗粒所产生的热效应,并由此得到了实时控制纳米热源热功率的方法。在理论研究的基础上设计实验并证实了该光镊系统中金纳米颗粒基于光热效应的加热能力。结合表面等离激元光镊系统对纳米热源的精确定位操控能力,该系统为纳米尺度热现象的研究提供了灵活而可靠的手段。

摘要：设计并分析了一种新型多参量声表面波传感器.相比于传统的气体传感器,设计通过两组声路可以对气体与温度同时进行检测并直接显示被测数据.设计解决了不同温度下器件对气体敏感度不同而导致的测不准问题.实验中分别使用了中心频率为99.85 MHz和174.5 MHz的声表面波器件对气体和温度进行了检测.对理论及实验结果进行了讨论分析,实验数据与理论推导结果相吻合.

摘要：随着多媒体技术的不断发展,视频信息安全愈发受到人们的关注。为解决视频信息的安全问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的超混沌视频加密方法。在加密过程中,一方面FPGA控制数字摄像头实现实时彩色视频信息的采集;另一方面,在计算机密钥指令下,利用FPGA使超混沌系统产生有效的伪随机序列,实现对所采集视频信息的数据和地址的双重超混沌加密。给出了具体的超混沌视频加密算法和设计流程以及FPGA实现结果。安全性分析表明,明密文主观视觉对比显著不同,密钥空间大,视频图像统计特性的相关性弱,说明基于FPGA的超混沌视频加密系统加密效果良好可靠。

摘要：为提高酶联免疫分析仪微量进样的可靠性与精度,自主研发了一种小型微量自动进样系统。采用丝杆与进样器活塞杆错位平行分布的方式,设计了精巧的进样机构,实现移液和取、退吸头的功能;利用STM32核心控制器,实现了单轴的S型加减速控制以及多轴协调、多线程运动控制;利用分段的方法对加减速曲线进行分析与优化,实现系统最小进样量为1μL,以0.05μL的进样分辨率步进;通过试验校验了进样臂的位置精度与进样精度,采用最小二乘线性拟合方法对系统进样误差进行补偿校正。研究结果表明:优化后的S型加减速算法改善了步进电机的运动特性,有效避免了失步与过冲现象,使进样机构具有较高的位置精度;误差补偿后的微量进样系统拥有更高的进样精度与稳定性,在检定进样量为10,50,100μL时的进样精度分别由±7.2%,±5.3%,±3.2%提高到±1.8%,±1.28%,±1.15%,满足仪器小型化、高精度的设计要求,具有良好的实际应用与推广价值。