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双光纤探针法测量脉冲筛板萃取柱水力学参数

双光纤探针法测量脉冲筛板萃取柱水力学参数

作者：刘富贵哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

两相流是指空气(蒸汽)与液体同时流动或者两相不互溶的液体混合。它普遍存在于发电厂、核反应堆、气流柱、热转换设备及深海石油回收钻井平台之中。两相流最主要的一个特点就是存在液-液两相界面,在多相流实验研究中,用探针对局部相进... 详细信息

两相流是指空气(蒸汽)与液体同时流动或者两相不互溶的液体混合。它普遍存在于发电厂、核反应堆、气流柱、热转换设备及深海石油回收钻井平台之中。两相流最主要的一个特点就是存在液-液两相界面,在多相流实验研究中,用探针对局部相进行探测是非常重要的方法。液-液两相流实验中使用的任何技术都需要能够很好地提供分散相和连续相的详细数据,例如离散型测量点处的液滴尺寸、液滴速度和两相流速。本文介绍了一种新型双光纤探针系统,该系统能够在煤油-水这组特别的参照体系形成的两相流中测量液滴速度、液滴尺寸、局部存留分数以及区分所在的特性操作区。此外,还研究了相关操作参数对分散相液滴尺寸、分散相液滴速度及分布的影响。光纤探针进行测量的过程是在一种大型垂直两相流设备中的塔的中心线上进行的,本次试验使用的设备是直径为38mm的脉冲筛板萃取柱。测量结果显示利用端部为普通切割面的光纤探针在煤油-水两相流中进行测量效果是非常好的。实验结果表明:分散相液滴直径随着脉冲强度、分散相表观流速、连续相表观流速增大而减小;脉冲强度对分散相液滴直径影响最大,分散相表观流速对其影响则小得多,连续相表观流速对分散相液滴直径的大小几乎没有影响;分散相液滴速度在一个非常狭小的速度区间内变化,分散相液滴速度分布具有明显的概率性;通过双光纤测量的信号图能够辨别测量时脉冲筛板萃取柱中运行情况在5个特性操作区间中的哪一个区。分散相液滴直径的拟合关联式为:d=153.68×VV(Af)本文介绍了激光在探针尖端面、煤油液滴的前界面及后界面之间反射的反射情况,并介绍了光纤两相流试验系统的详细布置情况。本文中提到的光纤双探针方法能够在气-液两相流及空气-煤油-水三相流中很好地应用。本文通过实验研究证明了双光纤探针在液-液两相流实验中的可行了,还找到精确测量探针距离的方法,简化了探针制作过程,减小了探针的体积。

关键词：光纤探针脉冲筛板萃取柱液滴速度液滴尺寸

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三相流解释方法

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测井技术 2021年第3期45卷 311-316页

作者：胡金海黄春辉刘晓磊杜佳楠宋纯高李屹威大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆163453

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m^(3)/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水... 详细信息

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m^(3)/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法。实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率。

关键词：产液剖面测井油气水三相流测井解释方法光纤探针阻抗传感器涡轮流量计

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基于分子组装技术制备光纤探针/电极的研究

基于分子组装技术制备光纤探针/电极的研究

作者：李昌安东南大学

学位级别：硕士

本论文基于分子自组装技术制备了多种形貌的光纤探针和用于水中铜离子检测的组氨酸修饰金电极。主要包括以下几个方面的内容:1 虹吸动态化学腐蚀法制备多种形貌光纤探针的研究基于虹吸原理,设计了一种动态化学腐蚀法的简易装置,制备广... 详细信息

本论文基于分子自组装技术制备了多种形貌的光纤探针和用于水中铜离子检测的组氨酸修饰金电极。主要包括以下几个方面的内容:1 虹吸动态化学腐蚀法制备多种形貌光纤探针的研究基于虹吸原理,设计了一种动态化学腐蚀法的简易装置,制备广泛用于近场光学显微镜、纳米光纤生物传感器和扫描电化学/光学显微镜的光纤探针。这是在一般化学腐蚀法的基础上,通过改变虹吸管中水的流向和流速来有效地控制探针锥角和锥长,制备出多种形貌的光纤探针。与传统的静态化学腐蚀法相比,该法具有重复性高、探针形貌可控、操作方便、实验费用低廉、制备的探针表面光滑等优点。利用该装置,成功地制备出针尖尺寸20nm～300nm,针尖锥角在12°～65°之间可调的光纤探针。同时,选择适当的液位差, 首次通过一步腐蚀法制备出针尖尺寸小于50nm的双锥角光纤探针。并对可能的腐蚀机理进行了探讨。2 光纤探针表面自组装化学镀银的研究在本实验室自组装化学镀工作的基础上首次提出了在光纤探针的表面通过分子自组装技术化学镀银并对镀银的条件进行了优化。与传统的真空镀膜法相比,该法具有方便、实验费用低廉、可控、以及探针表面光滑、无“针孔”等优点。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X-射线电子能谱(EDX)等表征手段对镀银探针进行了表征并对可能的镀银机理进行了讨论。3 戊二醛偶联组氨酸修饰金电极测定铜离子的研究研究了一种基于戊二醛偶联组氨酸修饰金电极的方法,并以该修饰电极为工作电极利用方波伏安法建立了一种检测水中痕量铜离子的新方法。在铜离子溶液中搅拌富集,铜离子与修饰电极表面的组氨酸形成配合物吸附在电极表面,在磷酸缓冲液中,该配合物具有良好的电化学响应。在对不同浓度的铜离子进行检测时发现在1×10-12～1.8×10-11 mol/L和5×10-7～2.1×10-5mol/L之间方波伏安还原峰电流与铜离子浓度呈现良好的线性关系,其最低检测限可达0.5×10-12mol/L,并对可能的检测机理进行了探讨。

关键词：分子自组装虹吸原理动态化学腐蚀光纤探针化学镀银金属化修饰金电极铜离子检测

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双功能弯曲光纤探针的制作

电子显微学报 2006年第6期25卷 494-497页

作者：张仁群潘石李鹏飞大连理工大学物理系近场光学与纳米技术研究所辽宁大连116023

探针是所有扫描探针显微镜的关键部件。本文提出了一种采用普通单模光纤制作在原子力和光子扫描隧道组合显微镜（AF／PSTM）上使用的弯曲光纤探针的方法。通过合理的选择实验参数，经过热拉仲与化学腐蚀两个过程，得到弯曲部分的角度为... 详细信息

探针是所有扫描探针显微镜的关键部件。本文提出了一种采用普通单模光纤制作在原子力和光子扫描隧道组合显微镜（AF／PSTM）上使用的弯曲光纤探针的方法。通过合理的选择实验参数，经过热拉仲与化学腐蚀两个过程，得到弯曲部分的角度为110°～120°锥角约60°～80°的弯曲光纤探针。经扫描电镜观察，光纤探针的尖端直径小于100mm。此种方法加工光纤探针的成品率约70％左右。

关键词：光纤探针热拉伸化学腐蚀原子力显微镜光子扫描隧道显微镜

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亚微米光纤探针制备及其对光信号的探测

亚微米光纤探针制备及其对光信号的探测

作者：田兴华浙江大学

学位级别：硕士

传统的光纤探针的制备方法有两大类:热拉伸法和化学腐蚀法,但都不能满足理想的光传输效率。本文基于虹吸原理和动态大锥角化学腐蚀方法进行改进融合,成功制备出理想的光纤探针。并通过SPSS(statistical product and service solutions)... 详细信息

传统的光纤探针的制备方法有两大类:热拉伸法和化学腐蚀法,但都不能满足理想的光传输效率。本文基于虹吸原理和动态大锥角化学腐蚀方法进行改进融合,成功制备出理想的光纤探针。并通过SPSS(statistical product and service solutions)数据分析软件从数理统计方面客观分析了该方法与静态化学腐蚀方法的显著差异。并设计另一实验系统,利用亚微米探针来获得高反射系数物体,如金属表面等的反射光信号。全文共分六章,具体如下: 第一章绪论。介绍了一些目前常用的光纤探针制备方法,并对这些方法进行比较,分析其优点和缺点,以及本文研究目标、主要工作及创新之处等。第二章光纤探针制备及其信号探测理论。介绍大锥角光纤探针制备基本情况以及平头光纤探针对高反射系数样品表面反射光信号的探测的基本理论。第三章虹吸动态腐蚀大锥角光纤探针的制备。根据前人的研究,结合自己思路,设计出制备光纤探针的新方法,搭建该实验系统装置,并列出了一些实验所得的结果。第四章利用SPSS数据分析软件分析虹吸动态腐蚀大锥角光纤探针制备与传统静态腐蚀制备的光纤探针进行对比,从数量统计的角度分析该新方法的优势。第五章亚微米光纤探针对高反射物体的光信号探测。搭建实验装置,来进行未腐蚀的单模光纤和腐蚀过的亚微米光纤探针对高反射系数物体表面的光反射信号收集。第六章总结及展望。总结本文的主要工作,找出目前存在的问题,并探讨今后进一步深入研究和需要完善的方向。

关键词：光纤探针虹吸原理动态化学腐蚀 SPSS 方差分析平头单模光纤探针

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基于光纤探针的瞬变微气泡羽流观测技术研究

基于光纤探针的瞬变微气泡羽流观测技术研究

作者：杭天渊国防科技大学

学位级别：硕士

海-气界面通量是研究海气交互作用等大尺度动力学过程的重要参量,它是海洋生物、海洋化学、物理海洋学研究中的重要内容。在海-气界面通量交换过程中,破碎波卷入的气泡羽流的运动过程又占有十分重要的地位。为了全面观测气泡羽流信息,... 详细信息

海-气界面通量是研究海气交互作用等大尺度动力学过程的重要参量,它是海洋生物、海洋化学、物理海洋学研究中的重要内容。在海-气界面通量交换过程中,破碎波卷入的气泡羽流的运动过程又占有十分重要的地位。为了全面观测气泡羽流信息,本课题自主设计研制了光纤探针传感器观测系统并提出了相应的气泡特征参数提取分析算法,初步完成了基于单针光纤探针法采集气泡羽流信息的工作。首先,为了使光纤探针的探头更适用于海洋探测的环境,依据回光功率与照度峰值两项技术指标,采用Zemax光学仿真软件对探头的结构进行优化仿真设计,得出了探头的最优结构为35°角圆锥形蓝宝石光纤探头。其次比较分析了单纤、双纤两类传输方式的优缺点,并根据实验的性能指标要求与操作的可行性最终确定了单针双纤传输结构。其次,调研采用研磨法制备工艺制作了蓝宝石光纤探针,制备流程主要分为研磨抛光与固化两部分。继续使用Zemax光学仿真软件对实际研磨出的斜面型35°角的光纤探针进行了传输效率的仿真测试,主要得到以下结论:(1)波长处于940nm波段时的传光效率最高。(2)探头安置方式为“面对面”时的传光效率最高。然后,设计了基于C8051f020单片机和OPT101的气泡信号检测系统,搭建了光纤探针传感器探测气泡羽流的观测系统并用实际观测试验验证了探针法的可行性。最后,开展了气泡羽流的计数试验,结论是随着鼓气速率的减小,计数的准确性越来越高,且上升沿触发计数效果好于电平触发计数。分别采用图像法与探针法进行气泡羽流粒径观测试验并提出两者的气泡特征参数提取分析算法,图像法在对原始图像进行阈值化去背景、滤波去噪、形态学处理等操作后通过边缘检测提取气泡的边界信息,探针法对原始信号波形进行预处理后采用曲线拟合得到气泡波形特征点信息,进而得到气泡等价粒径并与图像法进行比对,然后得到了相应的校准公式。

关键词：光纤探针气泡羽流 Zemax光学仿真气泡特征参数提取分析图像法

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光纤探针探测肿瘤

激光与光电子学进展 2001年第12期38卷 58-59页

作者：范品忠

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光纤探针探测眼睛疾病

激光与光电子学进展 1998年第5期35卷 37-37,15页

作者：季叶克从征

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光纤探针的研磨法制备技术研究

光纤探针的研磨法制备技术研究