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基于全光路激光探头的甲烷气体检测方法研究

应用激光 2024年第6期44卷 133-143页

作者：孙长伟刘亚辉刘旭王艳春蚌埠学院电子电气工程学院安徽蚌埠233030

针对矿井瓦斯(甲烷)气体浓度连续、安全、原位准确的监测需求,设计一种全光路激光甲烷传感探头。甲烷探头的体积仅为φ4 cm×8 cm(圆柱体),外部为不锈钢外壳。为确保测量过程的安全性,探头内部由全光学元件组成,而无相关电学结构,利用... 详细信息

针对矿井瓦斯(甲烷)气体浓度连续、安全、原位准确的监测需求,设计一种全光路激光甲烷传感探头。甲烷探头的体积仅为φ4 cm×8 cm(圆柱体),外部为不锈钢外壳。为确保测量过程的安全性,探头内部由全光学元件组成,而无相关电学结构,利用三面反射镜构成光路系统,探头的吸收路径约为20 cm,所设计的甲烷探头具有灵敏度高、鲁棒性强以及安全性高的优点。为验证甲烷探头的性能,在实验室搭建一套基于激光探头的甲烷浓度探测系统,使用中心波长为1653.7 nm的分布式反馈半导体(distributed feedback laser,DFB)作为光源,结合波长调制光谱(wavelength modulation spectroscopy,WMS)和直接吸收光谱(direct absorption spectroscopy,DAS)的技术,实现甲烷气体的高灵敏度探测。实验结果表明,常温常压下在低浓度(0~1%)测量误差小于±5.0×10^(-4),高浓度测量误差小于真值的±5%;该传感器的探测极限(1σ标准)为68 ppm且响应时间约为10 s;在较长时间内,不同距离(1 km、2 km、5 km)测量的甲烷气体浓度基本一致。上述实验验证了设计的甲烷传感探头可对甲烷气体进行准确探测,能够应用于矿井瓦斯气体的原位监测。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱技术光学气体吸收池矿井瓦斯全光路探头

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段木灵芝孢子粉的理化指标测定及安全性评价

特产研究 2024年

作者：张楠韩忠明张瑞孙长伟闫梅霞中国农业科学院特产研究所吉林省中药材种植(养殖)重点实验室吉林农业大学中药材学院

本研究以吉林省产的段木赤芝灵芝孢子粉为试验材料，对其碾压破壁加工的9个样品进行理化指标与重金属测定，为灵芝孢子粉的质量评价提供参考。灵芝孢子粉样品的理化指标测定包括水分、浸出物、多糖、三萜等。结果表明，在破壁加工中，... 详细信息

本研究以吉林省产的段木赤芝灵芝孢子粉为试验材料，对其碾压破壁加工的9个样品进行理化指标与重金属测定，为灵芝孢子粉的质量评价提供参考。灵芝孢子粉样品的理化指标测定包括水分、浸出物、多糖、三萜等。结果表明，在破壁加工中，灵芝孢子粉的理化指标有明显变化。随着破壁次数的增加，灵芝孢子粉水分测定值逐渐减少，从7.77%下降到5.13%。浸出物、多糖及三萜测定值升高，水溶性浸出物测定值从2.67%增加到6.67%，多糖测定值从0.74%增加到1.15%，三萜测定值从0.42%增加到5.18%。重金属Pb、Cd、As元素测定值均远低于相关标准要求，表明样品安全性较高。碾压破壁加工影响灵芝孢子粉质量，尤其是破壁30～35次时极大促进了有效成分的释放。本研究为段木灵芝孢子粉质量评价和提取物深加工提供了理论支撑。

关键词：灵芝孢子粉破壁理化指标重金属

木段和木屑栽培基质培育的破壁灵芝孢子粉品质差异研究

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特产研究 2024年

作者：张楠李金涛韩忠明孙长伟闫梅霞中国农业科学院特产研究所吉林农业大学中药材学院吉林省中药材种植(养殖)重点实验室

本文旨在明确木段和木屑栽培基质破壁灵芝孢子粉样品的品质差异，为灵芝孢子粉品质综合评价提供参考。对破壁灵芝孢子粉样品的品质进行比较分析，参考2020版《中国药典》测定浸出物、总灰分、灵芝多糖及三萜的含量，通过GC-MS法测定脂... 详细信息

本文旨在明确木段和木屑栽培基质破壁灵芝孢子粉样品的品质差异，为灵芝孢子粉品质综合评价提供参考。对破壁灵芝孢子粉样品的品质进行比较分析，参考2020版《中国药典》测定浸出物、总灰分、灵芝多糖及三萜的含量，通过GC-MS法测定脂肪酸组成及含量，ICP-OES法测定元素含量。结果表明，木段破壁灵芝孢子粉样品水溶性浸出物和多糖含量高于木屑破壁灵芝孢子粉样品，醇溶性浸出物和三萜含量低于木屑破壁灵芝孢子粉样品，在脂肪酸组成上成分一致并且均以油酸含量最高，Ba、Cu、Sn、Mg、Na元素含量差异显著（P<0.05）。研究结果表明，木段和木屑栽培基质生产的灵芝孢子粉样品品质存在差异，且木屑栽培基质生产的孢子粉品质更好。本研究可为灵芝生产的基质选择与孢子粉质量的综合评价提供理论参考。

关键词：基质破壁灵芝孢子粉品质分析含量测定

大型冲天炉-电炉双联熔炼生产高强度灰铸铁过程控制

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金属加工（热加工） 2024年第3期 119-123页

作者：孙长伟李孝艳孙帆孙业弟潍柴(潍坊)材料成型制造中心有限公司山东潍坊261100 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

介绍了铸造二期冲天炉-电炉双联熔炼工艺,要获得优质铁液,首先需控制原辅材料质量,质量稳定可控的炉料是获得优质铁液的先决条件;其次是熔炼工艺,标准化、严格的过程控制才能保证持续提供合格铁液。得益于从炉料到熔炼过程完善且不断优... 详细信息

介绍了铸造二期冲天炉-电炉双联熔炼工艺,要获得优质铁液,首先需控制原辅材料质量,质量稳定可控的炉料是获得优质铁液的先决条件;其次是熔炼工艺,标准化、严格的过程控制才能保证持续提供合格铁液。得益于从炉料到熔炼过程完善且不断优化的全流程管控,自投产以来累计熔化优质铁液100万t。通过严格的原铁液质量控制,配合适当的孕育与合金化处理,可生产高强度灰铸铁。

关键词：冲天炉熔炼电炉灰铸铁铁液成分温度

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新工科背景下电子信息专业实践教学的研究

宿州学院学报 2024年第6期39卷 68-71页

作者：孙长伟王艳春刘旭董坤刘娜蚌埠学院电子与电气工程学院安徽蚌埠233030

新工科建设背景下,以培养电子信息创新人才为目标,以蚌埠学院多层次大学生实践项目为支撑,对电子信息专业实践教学进行研究。针对本专业实践教学体系存在的问题,调整教学内容和教学方法,总结竞赛创新经验,引导学生积极开发、拓展竞赛作... 详细信息

新工科建设背景下,以培养电子信息创新人才为目标,以蚌埠学院多层次大学生实践项目为支撑,对电子信息专业实践教学进行研究。针对本专业实践教学体系存在的问题,调整教学内容和教学方法,总结竞赛创新经验,引导学生积极开发、拓展竞赛作品,以专业知识为基石,以竞赛项目为驱动,构建“创新课堂—项目驱动—竞赛—校企合作”的实践教学模式,更好地融合专业教育与创新创业实践,探索并研究电子信息专业实践教学新模式,形成更加鲜明的教学特色。

关键词：新工科电子信息创新课堂项目驱动

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EC&S长炉龄热风水冷冲天炉简介及其应用

铸造设备与工艺 2024年第1期 1-5页

作者：乔进国鲍俊敏孙长伟孙帆安存国潍柴(潍坊)材料成型制造中心有限公司山东潍坊261199

2007年潍柴引进了美国EC&S公司35t/h长炉龄热风水冷富氧冲天炉,配置2台80t保温电炉实现双联熔炼用于大批量生产发动机灰铸铁气缸体和气缸盖铸件。本文介绍了该35t/h长炉龄热风水冷富氧冲天炉主要系统及其应用情况。近几年的应用实践证明... 详细信息

2007年潍柴引进了美国EC&S公司35t/h长炉龄热风水冷富氧冲天炉,配置2台80t保温电炉实现双联熔炼用于大批量生产发动机灰铸铁气缸体和气缸盖铸件。本文介绍了该35t/h长炉龄热风水冷富氧冲天炉主要系统及其应用情况。近几年的应用实践证明,在两班制生产条件下,35t/h冲天炉熔炼的铁水化学成分稳定,完全满足HT250、HT300和HT350材质柴油机气缸体、气缸盖的生产要求,适合于大批量连续生产,且具有自动化程度高、高效和环保的特点。

关键词：冲天炉双联熔炼气缸体气缸盖

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辅助约束下的机械臂误差分布研究与控制

辅助约束下的机械臂误差分布研究与控制

作者：孙长伟南京邮电大学

学位级别：硕士

物质生活的改善提高了人们对医疗服务的需求,尤其是关于口腔舌癌疾病相,需要一种能够高效检测舌体的设备,医疗机械臂可以辅助医师对患者口腔检测,其控制精度高但是使用成本较高,如何以较低的成本提高通用机械臂的控制精度是相关研究学... 详细信息

物质生活的改善提高了人们对医疗服务的需求,尤其是关于口腔舌癌疾病相,需要一种能够高效检测舌体的设备,医疗机械臂可以辅助医师对患者口腔检测,其控制精度高但是使用成本较高,如何以较低的成本提高通用机械臂的控制精度是相关研究学者的关注点。通过构建辅助约束机构来提高通用机械臂在局部工作空间内的控制精度是一个可行的方案。据此为背景,本文着眼于辅助约束对机械臂误差的影响以及约束下的机械臂控制,在标定补偿机械臂几何误差的基础上,建立机械臂考虑非几何误差的运动学模型,得到不同约束下的末端重复性误差的空间分布,指导辅助约束添加,最后在辅助约束下的机械臂中引入分数阶导纳控制,完成模拟舌癌检测实验与模拟零件装配实验。本论文主要的研究内容如下:（1）针对添加辅助约束后,串联机械臂工作空间与误差变化规律不明确的问题,首先利用LM-DEH对机械臂几何误差标定补偿,接着使用圆点分析法测量关节间隙;利用虚拟连杆建立含非几何误差的关节模型,仿真得到不同辅助约束下的机械臂末端重复性误差及其空间分布,并实物实验验证;最后给出在局部任务空间内减小末端重复性误差的辅助约束方案选择。（2）针对添加辅助约束后机械臂控制发生变化的问题,构建包含约束关节与末端位置信息的拉格朗日乘数方程,搜索寻优获得满足约束的机械臂逆解;接着给出机械臂同辅助约束以及与患者交互力的测量方案;针对检测中柔顺控制要求,引入分数阶导纳控制提高机械臂对外力的响应。（3）以6自由度串联机械臂x Arm为实验平台,设计辅助约束下基于阻抗谱技术的机械臂模拟舌癌检测实验,分别进行机械臂单点、轨迹检测,分析实验结果,为进一步的舌癌切缘自动化精准检测提供了相关理论和实验依据;接着利用辅助约束下的Jaco机械臂进行模拟装配实验,验证辅助约束提高精度的通用性。

关键词：辅助约束医疗机器人运动学标定重复性误差

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市场环境下考虑环保约束的电力调度阻塞管理

市场环境下考虑环保约束的电力调度阻塞管理

作者：孙长伟华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

党的十七大提出:建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态和环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树... 详细信息

党的十七大提出:建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态和环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。本论文根据党的十七大提出的这一精神,基于电力系统的当前形势以及电力系统的特点提出了考虑环保约束的电力调度阻塞管理。根据化学方式推导了二氧化碳与火电机组发电电力之间的解析表达式,为环保约束调度阻塞管理模型的建立奠定了数学基础。根据市场化这一原则确定了以费用做小为目标函数,建立优化模型。引入二氧化碳排放权的概念,通过将二氧化碳与火电机组发电电力之间的解析表达式转化为发电机组与其排放的二氧化碳之间的费用解析式,完善了环保约束调度阻塞管理模型的目标函数。根据电力系统的安全运行要求建立了节点功率平衡方程和支路潮流方程,并作为阻塞管理的等式约束条件、不等式约束条件。为确保该模型的工程实用性,本论文分别采用传统的原对偶内点法、遗传算法和粒子群算法对模型进行求解。最后对IEEE30节点进行了测试。采用AHP评估业扩报装方案,并在配电侧对用户用电进行引导。

关键词：环保约束调度二氧化碳排放权原对偶内点法遗传算法粒子群算法

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焊接热模拟技术及其应用

焊接技术 1999年第4期28卷 41-42页

作者：赵敏孙长伟杜则裕天津市焊接研究所天津300110 天津大学天津300072

焊接热模拟技术是材料科学中非常活跃的研究领域之一，讨论了焊接热模拟技术的应用情况及局限性，指出该技术是焊接物理冶金研究的重要手段之一。

关键词：焊接热模拟焊接焊接冶金