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薄膜热收缩率测量方法与系统研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2020年第9期43卷 1164-1168页

作者：花昌义刘勇王克逸张龙李志刚洪承刚中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026

薄膜热收缩率是评估薄膜质量特性的重要指标之一,企业需要先进的薄膜热收缩率检测技术及设备来保证产品的质量。为了控制薄膜质量,提高薄膜热收缩率测量结果的准确性,文章提出了一种基于机器视觉技术的薄膜热收缩率测量新方法,并根据薄... 详细信息

薄膜热收缩率是评估薄膜质量特性的重要指标之一,企业需要先进的薄膜热收缩率检测技术及设备来保证产品的质量。为了控制薄膜质量,提高薄膜热收缩率测量结果的准确性,文章提出了一种基于机器视觉技术的薄膜热收缩率测量新方法,并根据薄膜热收缩率的测量原理及过程,对关键因素进行分析,利用机器视觉技术和负压吸附方法设计了薄膜热收缩率自动测量系统。实验测试和数据分析结果表明,该薄膜热收缩率自动测量系统具有准确性高、重复性好和数据处理速度快等优点,能够满足企业检测需求。

关键词：薄膜热收缩率测量方法机器视觉负压吸附自动测量系统

基于荧光光谱法的皮肤胆固醇快速无创检测技术

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中国激光 2021年第3期48卷 98-106页

作者：吴鹏倪敬书洪海鸥李晓静姚蓓郑浩然花昌义王霞张元志张洋王贻坤董美丽安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学附属第一医院健康管理中心安徽合肥230001 皖江新兴产业技术发展中心安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心安徽铜陵244000

皮肤胆固醇含量可以作为评价动脉粥样硬化的重要指标之一,现有的皮肤胆固醇含量检测主要基于实验室活检进行,缺少快速无创的检测技术和装备。针对以皮肤胆固醇含量为评价指标的动脉粥样硬化的早期快速筛查需求,本文提出了基于荧光光谱... 详细信息

皮肤胆固醇含量可以作为评价动脉粥样硬化的重要指标之一,现有的皮肤胆固醇含量检测主要基于实验室活检进行,缺少快速无创的检测技术和装备。针对以皮肤胆固醇含量为评价指标的动脉粥样硬化的早期快速筛查需求,本文提出了基于荧光光谱法的皮肤胆固醇快速无创检测方法,研发了一种皮肤胆固醇无创检测系统。为了提高测量的准确性和稳定性,该系统对温度引起的检测试剂荧光效率的波动进行了修正。本文结合气相色谱法对测量结果的准确性进行了验证,并通过检测正常人群和动脉粥样硬化高风险人群的皮肤胆固醇含量,明确了该系统的临床应用价值。本文的研究结果表明,462~520 nm波段内的平均荧光强度与温度的相关系数为-0.995(p<0.0001),可据此建立温度校准曲线对由温度差异引起的荧光波动进行修正。校正后,系统测量的皮肤胆固醇含量与气相色谱测量值的相关性显著,相关系数为0.905(p<0.0001)。在动脉粥样硬化高风险人群的筛查实验中,动脉粥样硬化高风险人群和正常人群的皮肤胆固醇检测结果具有显著差异(P=0.0004)。与现有技术相比,基于荧光光谱法的皮肤胆固醇检测技术具有测量快速无创等优势,为大规模开展动脉粥样硬化的早期风险筛查提供了先进技术手段。

关键词：医用光学皮肤胆固醇荧光光谱法无创检测动脉粥样硬化

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基于计算机视觉的卷烟包装尺寸测量方法

郑州轻工业学院学报（自然科学版） 2015年第3期30卷 64-68页

作者：彭莉科方细玲刘丹张龙李志刚闫龙花昌义刘勇李旭华国家烟草专卖局经济运行司北京100045 广东中烟工业有限责任公司技术中心广东广州510610 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031

为了实现卷烟包装尺寸的非接触式测量,提出了一种基于双线结构光的烟包尺寸测量方法:采用成一定交角的双色线结构光对样品进行旋转扫描;使用CCD相机获取每个旋转角度下结构光在烟包上的反射图像;利用世界坐标系、结构光坐标系和图像坐... 详细信息

为了实现卷烟包装尺寸的非接触式测量,提出了一种基于双线结构光的烟包尺寸测量方法:采用成一定交角的双色线结构光对样品进行旋转扫描;使用CCD相机获取每个旋转角度下结构光在烟包上的反射图像;利用世界坐标系、结构光坐标系和图像坐标系的转换关系,从结构光的形变特征反演得到烟包的表面形貌,并从获取的3D点云中拟合出相应的外切长方体尺寸.实验结果表明,该方法的测量精度和标准偏差能够满足实际检测需求,有效地提高烟包和条包尺寸的测量效率和准确性,为卷烟包装尺寸测量提供了一种有效的自动化测量方法.

关键词：卷烟包装尺寸测量计算机视觉结构光 3D点云

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烟用拉线热收缩率自动测试装置的设计

郑州轻工业学院学报（自然科学版） 2014年第1期29卷 67-69,78页

作者：方细玲李小兰李志刚刘丹陈海鸥花昌义刘勇容秀英李旭华广东中烟工业有限责任公司技术中心广东广州510385 广西中烟工业有限责任公司技术中心广西南宁530001 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

为了提高拉线热收缩率测量结果的准确性,设计出一款烟用拉线热收缩率的自动测试装置.该装置利用拉力传感器来判断烟用拉线取样和测量时的张紧状态,利用位移传感器来记录烟用拉线的长度变化.对多种类型拉线热收缩率的测试结果表明,该装... 详细信息

为了提高拉线热收缩率测量结果的准确性,设计出一款烟用拉线热收缩率的自动测试装置.该装置利用拉力传感器来判断烟用拉线取样和测量时的张紧状态,利用位移传感器来记录烟用拉线的长度变化.对多种类型拉线热收缩率的测试结果表明,该装置具有较好的准确性和重复性,能够满足测试要求.

关键词：烟用拉线热收缩率自动测试

有限标记样本下基于GSSL-GraphSage的半监督故障诊断方法

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控制理论与应用 2024年

作者：曹洁王庭义王进花兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州城市学院信息工程学院

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合... 详细信息

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合算法(Graph sample and aggregate, GraphSage)的齿轮箱半监督故障诊断方法.基于K最近邻算法和基于图的标签传播策略,将标签信息沿边传播给分布相似的邻域样本,从而充分利用有限样本的标签信息,提高模型性能.将每个振动频谱样本视为一个节点构建基于图的半监督学习框架,最后将半监督学习框架输入到节点级GraphSage网络中进行故障分类,避免新加入节点重新训练的情况,可有效防止训练过拟合,增强泛化能力.将所提方法用于分析齿轮箱故障实验数据,结果表明所提方法能够在6%的低标签情况下准确诊断齿轮箱的不同故障模式,验证了对齿轮箱故障诊断的可行性和有效性.

关键词：故障诊断 GraphSage网络有限标记样本半监督学习标签传播策略

基于MSF和I-InceptionNet的变工况滚动轴承故障诊断

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王进花曹文宝周德义曹洁兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省制造信息工程研究中心兰州城市学院信息工程学院

针对滚动轴承在故障数据有限且不同工况下采集的信号之间具有不同的分布特性，导致大多数智能故障诊断方法在数据有限和变工况条件下故障诊断准确率低、鲁棒性差的问题，提出一种基于多传感器融合（Multisensor Fusion，MSF）和改进的In... 详细信息

针对滚动轴承在故障数据有限且不同工况下采集的信号之间具有不同的分布特性，导致大多数智能故障诊断方法在数据有限和变工况条件下故障诊断准确率低、鲁棒性差的问题，提出一种基于多传感器融合（Multisensor Fusion，MSF）和改进的InceptionNet网络（Improved InceptionNet，I-InceptionNet）的故障诊断方法。将采集的多种信号通过多相抗混叠滤波器进行重采样，然后转换为RGB图像作为模型的输入。使用注意力特征融合(Attention Feature Fusion， AFF)改进InceptionNet网络的连接层融合多传感器的图像数据，从而提高整体分类性能，最后对融合后的图像进行故障状态分类。将所提方法在帕德博恩大学轴承数据集和FEMTO-ST轴承数据集进行验证，实验结果表明，所提出的方法在变工况中诊断效果高于单一信号源和其他对比方法，融合效果更佳，并且在数据量有限的情况下也具有较高的诊断性能。

关键词：滚动轴承故障诊断 InceptionNet网络特征级融合多传感器

CaO耦合掺氮生物炭对NO/CO协同吸附机理研究

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洁净煤技术 2024年

作者：花昌豪王莹陈萍顾明言汪辉春安徽工业大学能源与环境学院

高效吸附剂是降低NOx及CO2排放的有效途径之一。该研究以稻壳为原料，通过尿素、CaO改性和活化，采用实验与密度泛函理论计算相结合的方式，探究了不同含氮生物质炭以及CaO耦合掺氮生物质炭对NO、CO2及二者协同吸附性能的影响。实验结... 详细信息

高效吸附剂是降低NOx及CO2排放的有效途径之一。该研究以稻壳为原料，通过尿素、CaO改性和活化，采用实验与密度泛函理论计算相结合的方式，探究了不同含氮生物质炭以及CaO耦合掺氮生物质炭对NO、CO2及二者协同吸附性能的影响。实验结果表明，含氮多孔碳以微孔为主，其尿素掺混量一定时，可以促进生物炭孔隙的形成。其中BC1-2比表面积可达1491.30 m2/g，微孔率达72.5%。理论计算结果表明，在生物炭中引入含氮基团对NO和CO2吸附有着提升作用。其中，在各含氮官能团中，N-5官能团对NO和CO2吸附作用最为明显。含吡咯氮生物炭（CN-5）对NO及CO2吸附较纯生物质炭吸附能分别提升143.88%和13.75%。CaO的耦合进一步增加了N-5基团对气体吸附特性的影响，CaO/CN-5较对NO及CO2吸附能较CN-5提升了5倍以上。CaO和CN-5的耦合对NO/CO2共吸附具有协同促进作用。CaO/CN-5对NO/CO2共吸附能较BC、CN-5、CaO/BC分别高出514.97kJ/mol、502.58kJ/mol、35.7kJ/mol。吸附量结果同样表明，增加含吡咯氮生物炭（CN-5）更有利于气体吸附，CaO耦合CN-5可进一步增加生物炭对气体吸附能力。273K时，CaO/CN-5体系对NO及CO2的吸附量分别达到6.342mmol/g和7.666mmol/g，较CN-5吸附体系分别提升了2.16%和23.49%。

关键词：生物质炭吡咯氮 CaO NO CO 协同吸附

掺烧氨对煤粉不同燃烧阶段NO生成特性的影响

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煤炭转化 2024年

作者：龚成花昌豪陈萍顾明言蒋博宇安徽工业大学能源与环境学院

现阶段我国主要的发电方式仍是火力发电，随着“双碳战略”的提出，燃煤电厂的降碳势在必行。氨作为无碳富氢燃料，与煤掺烧能有效降低电厂的碳排放，但由于氨的富氮特性，增加了氨煤混燃过程中NO排放高的风险，因而探究氨煤混燃NO生成... 详细信息

现阶段我国主要的发电方式仍是火力发电，随着“双碳战略”的提出，燃煤电厂的降碳势在必行。氨作为无碳富氢燃料，与煤掺烧能有效降低电厂的碳排放，但由于氨的富氮特性，增加了氨煤混燃过程中NO排放高的风险，因而探究氨煤混燃NO生成机理十分必要。煤粉燃烧可以分为挥发分燃烧和煤焦燃烧两个阶段，当氨掺入后，氨对挥发分燃烧和煤焦燃烧过程中NO排放的影响规律目前尚不明晰，因此，为了探究氨对煤粉不同燃烧阶段NO排放特性的影响，借助高温管式炉系统，研究不同温度（1200 ℃～1400 ℃）和不同掺氨比（0，1%，2%，4%，6%，8%，10%）条件下氨煤耦合燃烧和氨煤分离燃烧对NO排放特性的影响。结果表明：无论是氨煤耦合燃烧还是分离燃烧，两种不同燃烧方法下的NO生成量均随温度和掺氨比的增加而增加，通过对比发现，分离燃烧中氨耦合挥发分燃烧与氨耦合煤焦燃烧的NO生成量均小于氨煤耦合燃烧。进一步计算分离燃烧相对于耦合燃烧的NO变化率，发现分离燃烧的NO生成总量整体上低于耦合燃烧，在不掺氨时，分离燃烧相对于耦合燃烧对降低NO的效果最显著，降低幅度最高55%，而随着掺氨比的增加，各工况下分离燃烧对于降低NO排放程度有所降低，但整体上相较于耦合燃烧仍有效降低了NO排放。进一步分析不同温度掺氨比为0，4%，10%工况分离燃烧和耦合燃烧中燃料-N到NO的氮转化率变化趋势，发现在不掺氨时，分离燃烧相较于耦合燃烧的燃料-N向NO的转化率降低显著，而随着氨的掺入，分离燃烧与耦合燃烧的氮转化率差距逐渐缩小，但整体上分离燃烧的氮转化率仍然低于耦合燃烧。

关键词：氨煤混燃挥发分煤焦 NO 氮转化率

CO_(2)/C_(3)H_(6)O在金属氧化物耦合吡咯氮生物炭表面的共/竞吸附机理研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 206-217页

作者：汪辉春花昌豪陈萍顾明言龚成邹帅汪一安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

本研究采用密度泛函理论,通过比较吸附量、吸附能以及态密度和电荷差分密度的分析,探究了不同金属氧化物耦合吡咯氮生物炭(CN5@MOx,MOx=ZnO、CaO、Na2O)表面CO_(2)与C_(3)H_(6)O(CO_(2)&C_(3)H_(6)O)的吸附机理。首先从CO_(2)/C_(3)H_(... 详细信息

本研究采用密度泛函理论,通过比较吸附量、吸附能以及态密度和电荷差分密度的分析,探究了不同金属氧化物耦合吡咯氮生物炭(CN5@MOx,MOx=ZnO、CaO、Na2O)表面CO_(2)与C_(3)H_(6)O(CO_(2)&C_(3)H_(6)O)的吸附机理。首先从CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分方面计算了其在CN5@MOx表面吸附量和吸附能,计算结果表明,在333 K、100 kPa时CN5@Na2O表面对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附量分别为3.65、15.34 mmol/g,吸附能分别为-145.86、-132.47 kJ/mol,均高于CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分在CN5@CaO及CN5@ZnO表面吸附。得出Na2O掺杂吡咯氮生物炭对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附效果最优。进一步研究了CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面共/竞吸附及机理。计算结果表明,CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、CN5@CaO、CN5@ZnO表面吸附存在临界温度(分别为333、353、393 K),超过临界温度以后CO_(2)&C_(3)H_(6)O共存体系在CN5@MOx表面吸附量较CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分有所提高。CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、 CN5@CaO、 CN5@ZnO表面吸附能分别比CO_(2)或C_(3)H_(6)O单组分吸附时至少高141.59、112.77、31.75 kJ/mol,CN5@MOx表面对CO_(2)和C_(3)H_(6)O的吸附表现为协同促进作用,且CN5@Na2O对CO_(2)&C_(3)H_(6)O共同吸附效果最佳。采用电荷差分密度和态密度分析CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面协同吸附作用机理,得出CO_(2)的吸附作用力是通过C_(3)H_(6)O与CO_(2)的间接相互作用产生的,Na2O中Na与C_(3)H_(6)O电子云重叠,发生电荷转移,增强了两者间相互作用力,CN5@Na2O表面C_(3)H_(6)O与CN5在p轨道主要共振峰结合能较CN5@ZnO低了3.43 eV,使得C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O表面吸附最稳定。

关键词：吡咯氮生物炭金属氧化物 CO_(2) C_(3)H_(6)O