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运用光谱技术改进beer-lambert定律的定量化及其应用研究

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中国农业科学 2005年第3期38卷 498-503页

作者：谭昌伟王纪华黄义德黄文江刘良云北京100089 合肥230036 国家农业信息化工程技术研究中心国家农业信息化工程技术研究中心北京100089 安徽农业大学农学系

运用简便、快捷的无损测试提供的归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)方法,对 beer-lambert 定律进行定量化改进,构建了以 NDVI 为自变量的 LAI 预测模型,并采用不同年份、不同株型的玉米数据对其改进结果进... 详细信息

运用简便、快捷的无损测试提供的归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)方法,对 beer-lambert 定律进行定量化改进,构建了以 NDVI 为自变量的 LAI 预测模型,并采用不同年份、不同株型的玉米数据对其改进结果进行检验。结果表明,当生长 55 d 时,叶向值(LOV)显著不同的 3 种株型的 NDVI、LAI 和消光系数 K 的差异均最大;披散型(LOV≤30°)NDVI 饱和点的出现较中间型和紧凑型为早;利用 NDVI 改进 beer-lambert 定律的定量预测模型能够敏感反映植株冠层结构参数的动态变化,且最适用于紧凑型品种。随着玉米育种目标更偏向培育偏紧凑型品种,其改进结果在育种栽培实际中更有利用价值。

关键词：玉米归一化植被指数 beer-lambert定律消光系数叶面积指数

对beer-lambert定律间接测量森林LAI的误差低估分析

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地球信息科学学报 2012年第3期14卷 366-375页

作者：胡容海阎广建北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感科学国家重点实验室环境遥感与数字城市北京市重点实验室北京100875

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是表征植被冠层结构的核心参数。在地面对LAI的间接测量是遥感反演算法验证和改进的重要手段,而目前基于beer-lambert定律的森林LAI地面间接测量方法存在着严重的低估问题。本文通过理论分析,指出beer-L... 详细信息

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是表征植被冠层结构的核心参数。在地面对LAI的间接测量是遥感反演算法验证和改进的重要手段,而目前基于beer-lambert定律的森林LAI地面间接测量方法存在着严重的低估问题。本文通过理论分析,指出beer-lambert定律在应用到森林叶面积指数测量时,LAI低估的根本原因来源于叶面积体密度、消光路径及叶倾角投影G函数在空间上的不均匀性,并定量评估了冠层非随机分布对LAI测量结果的影响,发现植被冠层的非随机分布会对LAI的测量带来20%～40%的误差。这一结论,对于beer-lambert定律的简单修正应用于森林LAI间接测量时仍存在着较大的局限性,尚未能根本上解决LAI的低估问题,故间接测量LAI的理论和方法需进一步深入研究。

关键词：遥感叶面积指数测量 beer-lambert定律聚集效应低估

基于beer-lambert定律的钢管壁厚测量

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山东理工大学学报（自然科学版） 2019年第4期33卷 15-19页

作者：李长赟许同乐荆建蒙臧传志山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

为了实现钢管壁厚的高精度测量,基于beer-lambert定律和滤波反投影算法提出了一种钢管壁厚测量的方法。根据beer-lambert定律,通过对数化处理,建立了钢管壁厚与探测器接收信息之间的数学模型,利用滤波反投影算法推导出钢管壁厚的表达式... 详细信息

为了实现钢管壁厚的高精度测量,基于beer-lambert定律和滤波反投影算法提出了一种钢管壁厚测量的方法。根据beer-lambert定律,通过对数化处理,建立了钢管壁厚与探测器接收信息之间的数学模型,利用滤波反投影算法推导出钢管壁厚的表达式,并理论推导出X射线测厚和超声波测厚的误差公式。实验仿真表明,测得?273×10 mm的钢管壁厚为10.01 mm,误差为0.1%,与超声波测厚的误差大致相等;对不同型号的钢管进一步仿真表明,当钢管壁厚为2.5～5 mm时,X射线测厚误差可保持在3%以内,与超声波测厚基本一致。

关键词：测量与计量 beer-lambert定律滤波反投影算法钢管壁厚

吸收光谱法测量大气压空气介质阻挡放电的臭氧浓度

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 461-464页

作者：高坤弓丹丹刘仁静苏泽华贾鹏英李雪辰河北大学物理科学与技术学院河北保定071002 滨州学院航空工程学院山东滨州256603

臭氧作为一种强氧化剂和杀菌剂,在污染物降解,食品加工,杀菌消毒,医疗卫生等方面有着非常广泛的应用。大气压介质阻挡放电是一种极为高效的产生臭氧的方法,利用平行平板介质阻挡放电装置,采用交流高压激励,产生了大气压空气非平衡态等... 详细信息

臭氧作为一种强氧化剂和杀菌剂,在污染物降解,食品加工,杀菌消毒,医疗卫生等方面有着非常广泛的应用。大气压介质阻挡放电是一种极为高效的产生臭氧的方法,利用平行平板介质阻挡放电装置,采用交流高压激励,产生了大气压空气非平衡态等离子体。通过测量其电压和发光信号,发现在电压的正、负半周期均存在着许多随机的放电脉冲,并且其脉宽均在几十到几百纳秒之间,这表明其机制是流光放电。放电的光学发射谱包含氮分子的第二正带系(C 3Π-B 3Π)和第一正带系(B 3П-A 3П),氮分子离子的第一负带系(B 2Σ-X 2Σ),以及氧原子谱线(715.7和799.5 nm)。由于流光放电在紫外区域(200~300 nm)没有明显的发射谱线,但臭氧在此区域存在吸收峰,因此可以利用此区域的紫外吸收光谱测量放电产生的臭氧浓度。吸收光谱法可以有效的监测其臭氧浓度的变化情况,其优势在于操作简单,对实验环境要求低,可在放电条件下使用,并且可以连续监测臭氧浓度变化。基于此,通过beer-lambert定律计算了臭氧浓度随实验参数的变化,结果发现随外加电压幅值和驱动频率的增加,臭氧浓度升高。这些结果对于大气压介质阻挡放电的工业应用具有重要价值。

关键词：介质阻挡放电发射光谱吸收光谱臭氧浓度 beer-lambert定律

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同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究

机械工程学报 2014年第8期50卷 59-65页

作者：申卫国岑虎雷剑波刘立峰王云山天津工业大学机械工程学院天津300387

研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理，对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布，建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型，对粉嘴结构参数进行优化；基于beer-La... 详细信息

研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理，对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布，建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型，对粉嘴结构参数进行优化；基于beer-lambert定律，建立同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流的透过率数理模型，重点分析粉末流量对激光透过率的影响：开发一种测试同轴送粉激光熔覆中激光透过功率的系统。结果表明，出粉15宽度为0．4mm且粉腔外壁倾角选为180时，粉末流的几何形貌及汇聚性较好；在粉嘴结构参数一定时，粉末流量越大，对激光的衰减越强，激光透过率越低；激光功率选为200W、300W、400W，粉末流量取0～50mg／s时，理论计算结果与试验结果基本一致。

关键词：激光技术激光熔覆透过率粉末流 beer-lambert定律

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智能化无创血氧饱和度检测系统的研究

南京航空航天大学学报 2002年第4期34卷 372-376页

作者：陈春晓刘建业衡彤黄强南京航空航天大学自动化学院南京210016 四川大学水电工程学院成都610065

无创脉搏血氧饱和度仪能够快速实时进行血氧饱和度的测量 ,在临床中得到广泛的应用。针对复杂生物组织如何建立相对准确的数学模型是提高血氧仪精度的关键问题 ,本文分析了光通过人体组织的传输特性 ,采用辐射传输理论 ,并考虑散射效应 ... 详细信息

无创脉搏血氧饱和度仪能够快速实时进行血氧饱和度的测量 ,在临床中得到广泛的应用。针对复杂生物组织如何建立相对准确的数学模型是提高血氧仪精度的关键问题 ,本文分析了光通过人体组织的传输特性 ,采用辐射传输理论 ,并考虑散射效应 ,提出了一种新型无创脉搏血氧仪的设计方案 ,有效地减小了血氧仪的测量误差。通过与 PC机联网。

关键词：血氧饱和度光电传感器 beer-lambert定律智能化无创脉搏血氧仪检测系统

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可穿戴式血氧传感器的设计和定标方法研究

生物医学工程学杂志 2009年第4期26卷 731-734,738页

作者：吴小玲蔡桂艳广州医学院信息技术教研室广州510182

首先分析了二波长血氧仪的测量原理以及当前技术上的局限性,然后根据beer-lambert定律,提出一种利用三波长(660nm,810nm,940nm)探头从血氧信号中滤除运动干扰的新算法。基于新的算法,文章给出了系统电路的设计原理和相应的软件流程,并... 详细信息

首先分析了二波长血氧仪的测量原理以及当前技术上的局限性,然后根据beer-lambert定律,提出一种利用三波长(660nm,810nm,940nm)探头从血氧信号中滤除运动干扰的新算法。基于新的算法,文章给出了系统电路的设计原理和相应的软件流程,并对血氧传感器的定标方法进行了探讨。

关键词：血氧饱和度光电传感器运动干扰 beer-lambert定律

火焰原子吸收对K元素激光诱导击穿光谱测量的影响

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应用光学 2014年第5期35卷 917-921页

作者：张志昊宋蔷姚强清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

当使用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)测量火焰场内碱金属元素时,等离子体内碱金属原子所发出的LIBS信号,会受到等离子体外火焰中基态碱金属原子的吸收,影响测量精度。基于beer-lambert定律和CH4-空气火焰场内气态含K物质的热力学平衡原理... 详细信息

当使用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)测量火焰场内碱金属元素时,等离子体内碱金属原子所发出的LIBS信号,会受到等离子体外火焰中基态碱金属原子的吸收,影响测量精度。基于beer-lambert定律和CH4-空气火焰场内气态含K物质的热力学平衡原理,建立了火焰场内K元素LIBS信号的原子吸收模型,并分析了实际生物质颗粒燃烧K元素释放浓度范围内,火焰气氛、K元素浓度分布以及总K浓度对火焰原子吸收效率的影响。研究发现,随着O2/CH4的摩尔比值的增加,火焰中热力学平衡状态下K原子占总K的比例从约25%逐步降低,火焰原子吸收效率也从86.8%逐步降低。当O2/CH4的摩尔比值大于2时,火焰尾气中会存在剩余O2,此时火焰内K原子的吸收效率均低于13%。同时,火焰中K元素浓度分布以及总K浓度的合理调整亦对火焰原子吸收效率具有降低作用。在此基础上,提出了创造氧化性气氛、调整K浓度分布来降低火焰原子吸收效率和提高LIBS测量精度的解决途径。

关键词：激光诱导击穿光谱碱金属火焰原子吸收 beer-lambert定律热力学平衡

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基于CCD图像的粉尘浓度空间分布测量研究

基于CCD图像的粉尘浓度空间分布测量研究

作者：姜同林南京理工大学

学位级别：硕士

粉尘发生器作为光散射式粉尘仪生产过程标定和检验的标准信号源,其内部粉尘空间分布及稳定性直接影响粉尘仪标定和检验结果的可靠性。为此,论文就粉尘发生器内部粉尘空间分布的在线监测问题展开研究,引入了基于CCD图像的粉尘浓度空间分... 详细信息

粉尘发生器作为光散射式粉尘仪生产过程标定和检验的标准信号源,其内部粉尘空间分布及稳定性直接影响粉尘仪标定和检验结果的可靠性。为此,论文就粉尘发生器内部粉尘空间分布的在线监测问题展开研究,引入了基于CCD图像的粉尘浓度空间分布测试方法,并开展了理论和实验两方面的研究。在理论上,以颗粒群光散射理论和beer-lambert定律为基础,建立了基于CCD图像的粉尘浓度空间分布测量模型,得出了CCD像元接收散射光强度与对应共轭物点处粉尘颗粒物浓度的对应关系。引入Monte Carlo模拟方法,通过计算机仿真验证了所建理论模型的正确性。在实验上,搭建了基于CCD图像的粉尘浓度空间分布测量的原理实验装置,给出了实验测量装置的标定方法和以蚊香烟尘为对象的典型粉尘时空分布结果。引入粉尘平均浓度和均方差浓度两个参数来衡量粉尘发生器内部粉尘的空间分布随时间变化。通过与WL1001B粉尘仪的对比测量实验,给出了论文所述原理测量装置的粉尘平均浓度测量范围为1.394mg/m3～17g/m3,相对测量精度为0.39%,符合粉尘发生器发尘浓度范围。论文研究工作对于研制自带粉尘空间分布监测功能的新型粉尘发生器具有一定的参考价值。

关键词：粉尘发生器 Mie散射 beer-lambert定律测量模型 CCD图像测量系统