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移动式焊接烟尘净化器的设计及其净化性能的实验研究

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工业仪表与自动化装置 2024年第3期 83-88页

作者：范浩楠谢东张玉贵张振峰周立峰南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心湖南衡阳421001

针对目前移动式焊接烟尘净化器体积重量大、使用不便以及人机交互性差的问题,设计了一种基于PLC的移动式焊接烟尘净化器控制系统。此控制系统采用西门子S7-200 CPU224型PLC为核心控制器,通过与PM2.5传感器、无刷直流风机和4G网关协同配... 详细信息

针对目前移动式焊接烟尘净化器体积重量大、使用不便以及人机交互性差的问题,设计了一种基于PLC的移动式焊接烟尘净化器控制系统。此控制系统采用西门子S7-200 CPU224型PLC为核心控制器,通过与PM2.5传感器、无刷直流风机和4G网关协同配合,实现了对移动式焊接烟尘净化器的运行控制、操作以及远程监控等功能。对此系统的硬件选型、设计以及软件开发、组态建立进行了详细说明。通过实验对样机进行了性能测试,测试结果表明样机最大处理风量为591.98 m 3/h,净化效率达99.75%,具有较好的净化效果。

关键词： PLC 焊接烟尘控制系统人机交互性能测试

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碳卫星超光谱探测仪地面光谱定标

光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1556-1562页

作者：杜国军张玉贵崔博伦江澄欧宗耀北京空间机电研究所北京100190

碳卫星超光谱探测仪聚焦于陆地生态系统植被碳汇和森林蓄积量探测,利用670~780 nm谱段的光谱绘制植被荧光的时空分布规律,满足全球碳汇定量监测、森林植被生产力评估的需求。如何有效地标定超光谱探测仪的光谱参数,建立探测仪和被测光... 详细信息

碳卫星超光谱探测仪聚焦于陆地生态系统植被碳汇和森林蓄积量探测,利用670~780 nm谱段的光谱绘制植被荧光的时空分布规律,满足全球碳汇定量监测、森林植被生产力评估的需求。如何有效地标定超光谱探测仪的光谱参数,建立探测仪和被测光谱信息的对应关系是定量化反演的基础。通过光栅方程推导了超光谱探测仪的光谱数据误差模型,并结合光学系统的弥散斑分布函数,卷积得到了超光谱探测仪的仪器线形函数(ILS)分布规律。仿真结果表明,仪器线形函数是缓慢变化的,在一个小光谱范围内ILS可以近似认为是一致的;波长误差是一个系统误差,主要由光栅制造误差等引起,采用已知波长特征谱线标定的方法可以消除。通过真空罐模拟在轨环境,建立了包含可调谐激光器、波长计、旋转散射片、积分球和平行光管等装置的光谱定标系统,提供线宽小于0.001 nm均匀分布的单色标准光源,利用自动化数据处理系统测试探测仪响应曲线和单色标准光源的对应关系,标定超光谱探测仪的光谱参数。超光谱探测仪光谱采样率2.5像元左右,单波长光谱的有效数据点少,无法给出ILS函数的精确数据,以0.015 nm波长间隔单波长扫描的新方法将光谱采样密度提高2个数量级,高斯拟合获取光谱分辨率,数据处理结果表明超光谱探测仪光谱分辨率为0.24~0.26 nm。通过选取特征波长和三次多项式拟合的方法得到波长定标方程,给出了全部像元的光谱定标数据,选取特征波长验证拟合波长残差,结果表明定标精度优于0.005 nm。为了进一步验证光谱定标结果,开展了超光谱探测仪的地面推扫成像实验,利用中国科学院空天院怀来试验站的测试平台,获取了松树林和石子路面的光谱数据,超光谱探测仪测量的大气吸收线和HITRAN模拟的大气吸收线比对结果表明,氧吸收线中心波长偏差小于0.003 nm,证明超光谱探测仪光谱定标精度满足指标要求。

关键词：超光谱成像定标光谱分辨率 ILS 大气吸收

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宽波段光谱的小行星表面温度反演方法

光谱学与光谱分析 2023年第4期43卷 1162-1167页

作者：陈丰熠张玉贵王伟刚徐彭梅北京空间机电研究所北京100094

小行星表面温度是研究行星热物理特性的关键参数。太阳系中小天体的轨道动力学研究具有多种实际应用,包括预测行星体轨道和撞击产生的陨石坑率、选择航天器合适的探测采样目标。对于近地天体,分析它们的轨道结构、星体的轨道演化和未来... 详细信息

小行星表面温度是研究行星热物理特性的关键参数。太阳系中小天体的轨道动力学研究具有多种实际应用,包括预测行星体轨道和撞击产生的陨石坑率、选择航天器合适的探测采样目标。对于近地天体,分析它们的轨道结构、星体的轨道演化和未来的偏移轨迹等近地天体动力学特性具有重要意义。中国即将发射“天问二号”,对近地小行星2016HO3进行热辐射探测和风化层采样。“天问二号”预计在不远的将来到达环绕2016HO3的轨道。研究了一种温度-比辐射率分离算法,用于从“欧西里斯-雷克斯”热辐射光谱仪(OTES)辐亮度数据中,计算与小行星2016HO3热物理性质相近的行星“贝努”(Bennu)的表面温度。温度-比辐射率分离算法融合了发射率归一化法(NEM)、比值法(RAT)、发射率最大最小值差法(MMD),是目前精度较高的一种表面温度反演算法。为了验证算法的准确性,使用了CRISM光谱库的光谱数据,通过改变目标的温度和算法使用波段,来研究算法对二者的敏感性。其中,因为仪器波段限制等原因,尚无使用波段对算法的误差推导。研究结果表明:(1)设置温度范围为115~415 K,步长5 K,随着温度的增加,反演温度的均方根误差增加,而发射率的误差大致不变。(2)样本温度为295 K,算法使用的波段起点为7.5μm,采样间隔0.04μm,终点为10~13.8μm,步长0.2μm。发现波长范围在7.5~13.8μm,算法的MMD模块的精度最高。使用算法求解行星“贝努”的表面温度,结果表明:在剔除了大太阳高度角和高纬像素的情况下,算法计算的温度的误差平均值为-0.3660 K,误差的标准差为1.0393 K。

关键词：温度比辐射率分离算法 Bennu(贝努) 2016HO3 行星表面温度反演

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双光梳光谱探测性能仿真分析

航天返回与遥感 2022年第3期43卷 77-87页

作者：黄荀徐彭梅张玉贵北京空间机电研究所北京100094

双光梳光谱具有高测量速度、高信噪比和能够同时测量多种气体的优点,而双光梳光谱技术的实用化需要研究降低双光梳频率变化对测量结果影响的方法。根据双光梳光谱的原理,通过Monte Carlo方法计算双光梳光谱在给定噪声大小下光梳测量结... 详细信息

双光梳光谱具有高测量速度、高信噪比和能够同时测量多种气体的优点,而双光梳光谱技术的实用化需要研究降低双光梳频率变化对测量结果影响的方法。根据双光梳光谱的原理,通过Monte Carlo方法计算双光梳光谱在给定噪声大小下光梳测量结果的信噪比、吸收峰宽度、幅值缩小率和频谱位置等参数和噪声大小之间的关系。根据计算结果,随着频率噪声的增加,测量结果的信噪比减小和吸收峰宽度增大,而频谱位置变化范围增大但是互相干双光梳测量结果的信噪比、吸收峰宽度、幅值缩小率和频谱位置等参数明显优于独立双光梳结果。共环境双光梳能够提高双光梳温度变化互相干性,因此重复频率变化具有互相干性,能够减小光梳频率变化对测量结果影响。

关键词：光学频率梳时间抖动双光梳光谱技术航天遥感

基于数学发散逻辑思维的初中数学教学策略探索

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2023年第6期 110-113页

作者：张玉贵江西省景德镇市昌江区实验学校江西景德镇333400

为改变新课改情况下初中数学教学存在的教学认识不足、教学模式呆板等问题,提出一种基于数学发散逻辑思维的初中数学教学改革策略。从优化教学环境和改变传统教学模式为引导式教学为改革方向,强化师资力量的培养,将初中数学课堂趣味化,... 详细信息

为改变新课改情况下初中数学教学存在的教学认识不足、教学模式呆板等问题,提出一种基于数学发散逻辑思维的初中数学教学改革策略。从优化教学环境和改变传统教学模式为引导式教学为改革方向,强化师资力量的培养,将初中数学课堂趣味化,引导学生自主学习,培养学生的数学发散逻辑思维。通过在数学课堂引入趣味游戏、设计课堂任务及利用网络资源等手段对改革策略进行实践,将教学改革落到实处,改变传统数学教学效率低的问题。

关键词：新课改教学模式数学发散逻辑思维教学改革

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煤吸附气体表面扩散的阻塞系数与模型

煤炭学报 2023年

作者：张玉贵陈世强张明杰闫江伟刘操李哲程菂河南理工大学安全科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心

煤层气(煤矿瓦斯)80%～90%以吸附态赋存，吸附态气体的扩散以表面扩散为主，对煤层气运移起决定性的作用。论文采用动力学与热力学方法，基于Chen和Yang表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论，将表面扩散动力学参数与... 详细信息

煤层气(煤矿瓦斯)80%～90%以吸附态赋存，吸附态气体的扩散以表面扩散为主，对煤层气运移起决定性的作用。论文采用动力学与热力学方法，基于Chen和Yang表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论，将表面扩散动力学参数与等量吸附热联合，推导了表面扩散阻塞系数(κ)的理论计算方法，建立了煤吸附气体表面扩散系数模型，并应用该模型讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散系数的影响。获得以下的认识：(1)建立了采用等量吸附热计算阻塞系数的方法。煤吸附气体过程中，0<κ<1；吸附达到平衡，气体分子向前和向后弹跳的概率相等，κ=1；理想状态下的无限空间的表面扩散，不存在阻塞，κ=0。(2)构建了煤吸附气体表面扩散系数模型并经过验证。煤吸附气体表面扩散系数仅为等量吸附热、覆盖度和温度的函数，所需参数只用常规等温吸附实验即可，适用于低压至高压的全过程，模型简洁实用；经验证，所建立的模型与实验数据拟合度R2=0.7438～0.9834，表明该模型是可靠的。(3)讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散的影响。温度与表面扩散系数呈线性正相关，压力与表面扩散系数呈Langmuir方程形式变化，吸附热与表面扩散系数呈指数相关性，阻塞系数与表面扩散系数呈幂函数相关性。(4)煤层气表面扩散，在微观上是吸附气体分子的活化跳跃过程(由吸附势差引起的活化)，在宏观上可视为浓度梯度驱动。论文的研究结果丰富煤层气表面扩散行为的认知，并提供一种利用热力学参数评价煤层气表面扩散系数的计算方法。

关键词：煤吸附气体表面扩散模型阻塞系数过渡态理论吉布斯自由能等量吸附热

煤岩吸水率对声波速度各向异性影响的实验研究

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石油地球物理勘探 2017年第5期52卷 999-1004页

作者：赵宇张玉贵于弘奕河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

在煤岩超声波响应规律研究中,较少地考虑煤岩吸水率及各向异性对纵、横波速度的影响,这些问题对煤岩物性超声测试具有重要意义。为此,选取平煤八矿己_(16-17)煤层煤样,制备垂直层理(Z方向)、平行层理垂直面割理(Y方向)和平行层理垂直端... 详细信息

在煤岩超声波响应规律研究中,较少地考虑煤岩吸水率及各向异性对纵、横波速度的影响,这些问题对煤岩物性超声测试具有重要意义。为此,选取平煤八矿己_(16-17)煤层煤样,制备垂直层理(Z方向)、平行层理垂直面割理(Y方向)和平行层理垂直端割理(X方向)三类煤样,进行煤岩吸水和超声测试。实验结果表明:(1)在X、Y、Z方向,同一煤层在相同条件下吸附水的能力存在明显的各向异性,其中Y方向自然吸水率大于X、Z方向。(2)煤样超声响应具有明显的各向异性特征,其中Z方向的波速最大,Y方向的波速最小。(3)随着煤样自然吸水率的不断增加,纵波速度明显呈近似指数变化的非线性增长,在煤柱含水饱和度较小(低于60%)时,纵波速度随含水饱和度变化幅度较小;在含水饱和度大于60%(对应X、Y、Z方向的自然吸水率分别为1.3%、2.65%、0.72%)时,纵波速度增幅明显变大。(4)随着煤样自然吸水率的不断增加,横波速度也不断增大,但横波速度变化幅度远小于纵波速度;煤样纵、横波速度比随吸水率的增加基本呈先减小、后增大的现象。(5)分别利用空间平均模型和时间平均模型分析了孔隙流体对煤体超声波参数的影响,其中纵波对于煤体孔隙流体十分敏感,孔隙流体对横波速度几乎没有影响,可以利用这一性质探测煤岩中流体的存在和运动。

关键词：吸水率各向异性弹性波速度纵、横波速度比

量子化学计算在煤的结构与反应性研究中的应用

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化工学报 2003年第4期54卷 477-488页

作者：王宝俊张玉贵谢克昌太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

概述了在煤的结构与反应性研究中常用的量子化学计算方法的特点和作用 ,总结了量子化学计算方法在煤的静态微观性质、裂解、液化和气化等研究中的应用 .通过对现有相关工作的研究发现 :量子化学计算方法作为一种研究手段已经能够满足煤... 详细信息

概述了在煤的结构与反应性研究中常用的量子化学计算方法的特点和作用 ,总结了量子化学计算方法在煤的静态微观性质、裂解、液化和气化等研究中的应用 .通过对现有相关工作的研究发现 :量子化学计算方法作为一种研究手段已经能够满足煤结构与反应性研究的需要 ;合理地建立和选择能够反映被研究过程特点的煤结构模型是运用量子化学计算方法解决问题的关键 ;对煤反应性的研究仅从化学键的断裂入手 ,键的形成尚未涉及 ;煤的量子化学静态参量的研究尚待深化 .

关键词：煤量子化学计算煤结构热解液化气化反应性机理

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横波偏振方法在煤样超声测量实验中的应用

煤炭学报 2013年第7期38卷 1220-1226页

作者：张建利王赟张玉贵中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球化学研究所贵州贵阳550002 河南理工大学瓦斯地质研究所河南焦作454003

煤样裂隙、层理发育,煤样横波超声测量一直存在着透射波形混杂、难以准确拾取透射横波初至与波形的问题,从而极大地影响了煤样超声实验中速度与品质因子的测量精度。笔者提出一种利用偏振特性拾取横波初至的方法,并通过宽带滤波提取横... 详细信息

煤样裂隙、层理发育,煤样横波超声测量一直存在着透射波形混杂、难以准确拾取透射横波初至与波形的问题,从而极大地影响了煤样超声实验中速度与品质因子的测量精度。笔者提出一种利用偏振特性拾取横波初至的方法,并通过宽带滤波提取横波波形,提高了横波波速与品质因子测量的精度。实际煤样的超声测量结果表明:与传统经验测量方法相比,横波速度和品质因子的精度都有了显著的提高,为复杂岩样的超声测量数据分析提供了一种有效的方法。

关键词：煤样横波超声测量偏振初至 Q值