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无线无源力/热传感器与测试技术研究现状

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 419-430,614页

作者：谭秋林刘佳佳王宁樊磊张磊冯瑞微纳器件与系统教育部重点实验室太原030051 省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对力热传感器多数采用有线有源的技术方案,难以适用于高温、高压、强振以及机械动力旋转部件等环境下的力热参数原位测试问题,阐述了进行无线无源传感器件研究的重要意义,并对声表面波(surface acoustic wave,简称SAW)传感器、LC谐振... 详细信息

针对力热传感器多数采用有线有源的技术方案,难以适用于高温、高压、强振以及机械动力旋转部件等环境下的力热参数原位测试问题,阐述了进行无线无源传感器件研究的重要意义,并对声表面波(surface acoustic wave,简称SAW)传感器、LC谐振互感耦合传感器以及超材料传感器等3类无线无源力热传感器进行了总结及现状分析。首先,描述了无线无源力热传感器的需求情况;其次,介绍了3类传感器的工作原理、传感性能及其在独特场景下的具体应用;最后,讨论了无线无源传感器发展过程中的瓶颈问题,指出了未来可能改善和提升的发展方向。

关键词：无线无源传感器高温环境高旋环境振动测量

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多维信息感知地标匹配的PDR定位算法

传感技术学报 2024年第9期37卷 1535-1544页

作者：李栋秦宁宁江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

针对行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning, PDR)室内定位系统的累计误差问题，提出了一种多维信息感知地标匹配的PDR定位算法(PDR positioning algorithm based Multi-imensional Information Perception Landmark Matching, MIPLM)。算法利用行人在室内走廊环境下的众包轨迹，并基于突出性路口结构，从位置、航向、影响范围以及WiFi特征指纹等方面构建多维信息感知地标库。给出的自适应地标检测算法，结合航向约束轨迹相似度匹配模型，更新行人位置和航向，避免了本地化匹配过程对空间位置的强依赖性。实验结果表明，相比于其他地标构建及匹配算法，所提算法更好地反映了行人活动与室内空间结构的相关性，且在未知起始位置时，算法能够快速收敛并提供较高的定位精度，对于室内行人连续定位具有较高的应用价值。

关键词：室内定位行人航位推算多维信息感知地标匹配轨迹相似度

C/C三维纺织复合材料细观结构及力学性能研究进展

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材料工程 2024年第4期52卷 73-86页

作者：陶洋张祝辉杨莹雪李存静张典堂江南大学生态纺织教育部重点实验室江苏无锡214122

C/C三维纺织复合材料因其可设计性强、力学性能优异和耐高温等特点而被广泛地应用于航空航天、轨道交通和光伏热场等高温端部件。然而,C/C三维纺织复合材料内部纱线结构复杂且孔隙率高,呈现出高度各向异性和非均匀性,这些因素都会给力... 详细信息

C/C三维纺织复合材料因其可设计性强、力学性能优异和耐高温等特点而被广泛地应用于航空航天、轨道交通和光伏热场等高温端部件。然而,C/C三维纺织复合材料内部纱线结构复杂且孔隙率高,呈现出高度各向异性和非均匀性,这些因素都会给力学性能及损伤机制揭示带来巨大困难。因此,本工作从实际应用出发,围绕C/C三维纺织复合材料,从细观重构、力学性能表征和数值模拟三个方面阐述近几年的国内外研究现状,并在此基础上重点对C/C三维纺织复合材料结构功能一体化制备、深度学习模型的发掘和高温实验环境下渐进损伤实验平台的搭建做出了展望。

关键词： C/C三维纺织复合材料航空航天力学性能细观重构数值模拟

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不同化学药剂对人工湿地基质堵塞的缓解效果与机理

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3707-3718页

作者：周帅峰刘源张圣昊张冰时文歆重庆大学环境与生态学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此... 详细信息

以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此外,H_(2)O_(2)对反应器污染物去除效率影响最小,并提高了NH_(4)+-N及TP的去除效果.3种药剂的投加对植物造成轻微伤害,但这种负面影响短期内(14d)可弹性恢复(93.8%、84.4%、84.4%).在微生物群落结构方面,化学药剂处理可以通过抑制生物膜形成细菌(如Pleomorphomonas属和norank_f__norank_o__Saccharimonadales属)的生长来缓解堵塞,并通过改善反应器厌氧环境促进脱氮除磷功能细菌(如反硝化细菌unclassified_f__Comamonadaceae)的生长来恢复反应器性能.结合堵塞缓解效果和工程应用可行性比较认为,3种药剂中H_(2)O_(2)为缓解人工湿地基质堵塞的最佳药剂.

关键词：水平潜流人工湿地基质堵塞植物根系活力胞外聚合物微生物群落结构

构筑富含阳离子缺陷的贫P-Ni_(2)P和富P-CoP_(3)异质结用于增强尿素/肼电催化氧化反应

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物理化学学报 2024年第6期40卷 63-66页

作者：谭雯娟叶勇孙秀娟刘备周佳佳廖海龙吴秀琳丁锐刘恩辉高平湘潭大学化学学院环境友好与利用教育部重点实验室湖南湘潭411105

废水中存在的肼和尿素会对环境造成严重污染。利用电化学氧化技术处理含肼和尿素的废水,既可以有效处理废水,实现氮循环,又能将肼和尿素作为新型燃料,有助于新能源的发展。然而,目前实现肼氧化(HzOR)和尿素氧化(UOR)的电化学技术仍存在... 详细信息

废水中存在的肼和尿素会对环境造成严重污染。利用电化学氧化技术处理含肼和尿素的废水,既可以有效处理废水,实现氮循环,又能将肼和尿素作为新型燃料,有助于新能源的发展。然而,目前实现肼氧化(HzOR)和尿素氧化(UOR)的电化学技术仍存在挑战。因此,开发低成本、高效且稳定性好的电催化剂是实现这一技术的先决条件。在本文中,我们采用水热-碱刻蚀-磷化的三步方法,制备了一种富含阳离子缺陷的双金属磷化物Ni_(2)P/CoP_(3)催化剂(简称Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)),并将其应用于肼氧化和尿素氧化。该催化剂由贫磷的Ni_(2)P和富磷的CoP_(3)两种不同性质的磷化物组成。CoP_(3)中富集的磷含有大量的负电荷,有利于吸附带正电荷的中间物种;而Ni_(2)P中磷含量较少,金属含量高,具有良好的导电性,可以确保快速的反应动力学。通过物理表征和电化学测试,证实了Ni_(2)P/CoP_(3)的成功合成和其独特的电子结构。电子顺磁测试(EPR)证明了阳离子空位的存在,大量的阳离子空位缺陷有助于增加活性位点的数量,从而提升催化性能。因此,该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面表现出色。仅需-47 mV(HzOR)和1.311 V(UOR)的电位即可产生10 mA·cm^(-2)的电流密度。Tafel斜率分别为54.3 mV·dec^(-1)(HzOR)和37.24 mV·dec^(-1)(UOR)。Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)在HzOR和UOR方面的性能远优于单独的Ni_(2)P和CoP_(3),也优于未经碱刻蚀的镍钴磷化物。基于以上的测试结果,我们将Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)催化剂应用于直接肼燃料电池(DHzFC)和直接尿素-双氧水燃料电池(DUHPFC)的阳极,测试表明DHzFC和DUHPFC的最大功率密度分别为229.01和16.22mW·cm^(-2)。更为重要的是,DHzFC和DUHPFC能够稳定工作24 h,性能几乎不衰退。此外,Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)材料还可应用于自制的锌-肼燃料电池,并展示出良好的实际应用潜力。综上所述,本研究通过一系列方法制备了Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)催化剂,该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面具有优异性能。这项工作为设计高效且稳定性好的肼氧化和尿素氧化电催化剂提供了新的思路。

关键词： Ni_(2)P/CoP_(3)异质结阳离子空位缺陷碱刻蚀肼氧化尿素氧化

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适用小样本的并网光伏阵列故障诊断方法

电网技术 2024年第2期48卷 587-596页

作者：王梦圆徐潇源严正电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240

该文提出一种适用小样本的并网光伏阵列故障诊断方法。首先,使用光伏阵列的稳态输出电信号时间序列构建特征向量,论证该特征向量可以表征正常、开路故障、短路故障、阴影等不同状态。其次,针对光伏阵列运行环境多变的情况,提出一种将实... 详细信息

该文提出一种适用小样本的并网光伏阵列故障诊断方法。首先,使用光伏阵列的稳态输出电信号时间序列构建特征向量,论证该特征向量可以表征正常、开路故障、短路故障、阴影等不同状态。其次,针对光伏阵列运行环境多变的情况,提出一种将实际气象条件下光伏阵列输出值转换到统一工况下的数据处理方法。然后,为适用小样本情况,将线性判别分析方法与有偏差的协方差估计、公共奇异值分解相结合,解决样本高维低量导致的样本协方差矩阵估计奇异和判别函数求解困难的问题。最后,在上海市某高校楼顶搭建实验平台,采集光伏阵列不同状态下的实验数据,验证了所提数据处理方法对使用稳态电信号的必要性,及该故障分类算法在小样本场景中的有效性。

关键词：光伏阵列故障诊断小样本时间序列开路故障短路故障

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基于比较基因组学研究粪肠球菌乳源分离株的安全性

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中国食品学报 2024年第5期24卷 359-372页

作者：沈婷婷马昕玮路镜达李伟程钟智内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株... 详细信息

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株粪肠球菌乳源分离株进行全基因组测序,与NCBI数据库中下载的21株粪肠球菌粪便分离株进行比较基因组学分析。结果表明,粪肠球菌整体基因组长度为(2.93±0.13)Mb,GC含量在(37.43±0.13)%,转运RNA(tRNA)有(56±4)个,编码序列(CDS)数量在(2768±146)个。粪肠球菌乳源分离株平均基因组长度与粪便分离株无显著差异,而平均CDS数量显著高于粪便分离株。系统发育树结果显示同分离源的菌株聚类在同一进化分支,该结果与平均核苷酸一致性(ANI)聚类结果基本一致。乳源分离株含有5~11种耐药基因、8~24种毒力因子及18~31个可移动遗传元件,与粪便分离株相比较,乳源分离株平均每株菌少携带3个耐药基因和毒力因子,多2.4个可移动遗传元件。因此即使是在乳制品中分离得到的粪肠球菌,也存在致病的风险,使用前需要经过严格的安全性评价。

关键词：粪肠球菌比较基因组学乳制品安全性评价

内蒙古阿拉善驼乳制品中乳酸菌分离鉴定及微生物多样性研究

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中国食品学报 2024年第6期24卷 392-401页

作者：苏茜孙洁杜萍赵洁于洁陈永福内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

内蒙古传统乳制品是乳酸菌的优质培养基,为保藏内蒙古阿拉善地区驼乳制品中的乳酸菌资源,并研究其中微生物多样性,本研究分别采用纯培养方法与宏基因组测序技术进行分析。宏基因组分析表明:阿拉善地区鲜驼乳微生物多样性明显高于酸驼乳... 详细信息

内蒙古传统乳制品是乳酸菌的优质培养基,为保藏内蒙古阿拉善地区驼乳制品中的乳酸菌资源,并研究其中微生物多样性,本研究分别采用纯培养方法与宏基因组测序技术进行分析。宏基因组分析表明:阿拉善地区鲜驼乳微生物多样性明显高于酸驼乳,18份样品中共鉴定到157个种。鲜驼乳的优势菌种为乳酸乳球菌(13.22%)和桂林不动杆菌(10.65%);酸驼乳的优势菌种为瑞士乳杆菌(72.66%)、马乳酒样乳杆菌(8.32%)和乳酸乳球菌(4.28%)。纯培养进一步从鲜驼乳和酸驼乳中分离到121株乳酸菌,鉴定为4个属的14个种,其中鲜驼乳的优势菌株为乳酸乳球菌(62.00%),酸驼乳的优势菌株为瑞士乳杆菌(40.00%)、马乳酒样乳杆菌(19.00%),与宏基因组测序结果一致。宏基因组测序联合纯培养法可有效实现驼乳样品微生物多样性分析与乳酸菌资源挖掘,为驼乳的工业化生产与乳酸菌资源利用提供理论依据。

关键词：驼乳乳酸菌微生物多样性宏基因组

基于光谱学方法解析发酵驼乳和发酵牛乳加工及贮藏特性

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食品科学 2024年第14期45卷 85-93页

作者：王丹张婷赵谦张文秀张文羿姚国强王记成白梅内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018

以驼乳和牛乳为原料制备凝固型发酵乳,分别采用多频扩散波光谱法和多重光散射光谱法对发酵过程中乳的微流变特性和稳定性进行分析,并测定滴定酸度、活菌数、黏度、持水力和质构指标等参数。结果表明:驼乳和牛乳到达发酵终点所用时间分别... 详细信息

以驼乳和牛乳为原料制备凝固型发酵乳,分别采用多频扩散波光谱法和多重光散射光谱法对发酵过程中乳的微流变特性和稳定性进行分析,并测定滴定酸度、活菌数、黏度、持水力和质构指标等参数。结果表明:驼乳和牛乳到达发酵终点所用时间分别为9.5、6.5 h;微流变分析显示,发酵过程中驼乳弹性因子和宏观黏度指数小于牛乳,流动因子和固液平衡值大于牛乳,呈低黏弹性的液体状态;多重光散射稳定性分析显示,稳定性在发酵期间为牛乳>驼乳,在贮藏期间为发酵驼乳>发酵牛乳,说明驼乳发酵后内部结构更紧密,稳定性增高;贮藏期间,发酵驼乳滴定酸度低于发酵牛乳,活菌数均大于1×10^(7)CFU/mL,存在显著性差异(P部结构紧密,发酵驼乳稳定性较高,更有利于产品贮藏,而牛乳更易形成发酵乳浓厚、绵密的状态。本研究基于光谱学方法研究发酵乳的加工和贮藏特性,为发酵驼乳的实际应用与推广提供数据参考和理论依据,为小品种特色发酵乳产品的多元化开发提供了思路。

关键词：发酵驼乳发酵牛乳微流变多重光散射