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关键词： 光纤光栅   港口机械   安全监测  

摘要： 介绍了光纤光栅传感技术在港口机械安全监测中的一些典型应用。基于光纤光栅传感原理研制的各类光纤光栅传感器可以实现对机械钢结构应力、机械振动、轴承及皮带温度、设备电气温度、绗梁倾角、限位位移等多个重要参数进行监测,以确保港口机械的安全稳定运行。光纤光栅内在的技术优势使其在港口机械设计制作、安全运营和科学管理中具有广泛的应用前景。

关键词： 锥形光纤光栅传感器   温度-应力交叉敏感   MATLAB仿真  

摘要： 为解决锥形光纤光栅的温度应力交叉敏感问题,本文提出一种对温度不敏感的反射波半峰值带宽进行编码的方法。由于锥形光纤光栅的反射波半峰值带宽仅随应力变化而不受温度影响,因此笔者利用这一特性进行编码,解决了交叉敏感问题。通过MATLAB仿真验证,与传统的利用波长编码(该波长对温度和应力均敏感)的方法相比,本文提出的方法仅须使用一根光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)便可实现温度和应力的同步测量,不仅结构简单,而且操作便捷。

关键词： 光的折射   全反射   干涉   衍射   色散   偏振   光电效应  

摘要： 在高考试题中,光学这道题目作为必拿题、抢分题,如何有效、准确地组织复习和知识整合至关重要,本文就此问题作些探讨.

关键词： 磁共振弥散张量成像   早产儿   脑白质髓鞘化  

摘要： 为了证明DTI这种新兴的影像学技术可用来评估新生儿脑白质髓鞘化状态,拟采用 DTI技术,将早产婴儿和足月婴儿的 DTI指标进行对比,将所得结果进行统计学处理,然后基于这些指标的不同,探索早期早产儿脑白质髓鞘化症的评估价值。方法 收集2020.12~2022.12于在河南省人民医院检查的早产儿组(胎龄≤ 32 周、根据预产期重新计算胎龄后将胎龄纠正为32-36周)30例及足月分娩的新生儿组(入围标准为胎龄大于或等于40周)30例,,在这60例中,女婴数量为36例,男婴数量为24例,60例新生儿均接受磁共振扫描,将数据详细记录并进行比较。结果 早产儿组的双侧内囊后肢、双侧侧脑室后角旁脑白质、双侧半卵圆中心、双侧胼胝体膝部及双侧胼胝体压部的FA 值和ADC数值均要比足月分娩的新生儿要低,数据相差比较明显,可以认定为具有一定的统计学参考价值。结论 DTI技术评价早产儿脑白质髓鞘化价值的研究,有助于提高我们对早产儿脑白质髓鞘化发育过程的理解,早期识别和预防神经发育障碍,评估治疗效果和预后,以及为临床研究提供更多数据支持。

关键词： 激光器   半导体激光器   波长调谐   功率校准   光纤传感  

摘要： 针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够高效且准确地定位激光器的平滑波长调谐路径。同时提出一种自适应功率校准算法,提升了激光器在波长调谐时的功率稳定性。测试结果表明:基于波长测试框架的LUT仅包含3147个反射器电流-波长组合;激光器的波长调谐范围为1528~1568 nm,波长调谐步长为5 pm;边模抑制比(SMSR)大于40 dB;波长准确度优于±2.9 pm;波长重复性优于1.9 pm;波长调谐时功率漂移量小于0.408 mW,稳定度为3.57%;解调出光纤非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)传感器的腔长变化量小于7.58 nm,可以应用于光纤传感等实际场景。

关键词： 数据修复   低秩张量   核范数   非侵入式负荷监测   连续性缺失  

摘要： 非侵入式负荷监测技术(non-intrusive load monitoring,NILM)作为实现智能电网用户侧细粒度感知的重要手段,有助于实现需求响应、提高“源-网-荷”互动效率和优化用能,助力实现“30·60目标”。高质量的量测信息是数据驱动型NILM的基础,但由于数据采集装置故障、通道拥塞以及延时等都会导致数据缺失,尤其是严重的连续性缺失,由此造成非侵入式负荷监测与分解的精度下降,影响用户画像、需求响应等高级应用。因此,针对该问题,提出了一种基于CP分解的正则化低秩张量补全的量测数据缺失修复方法。算法突破传统单维数据处理局限,对NILM多维量测数据构建了三阶观测张量,从而利用数据内部时序关联性和参量维度间电气关联性进行正则化低秩张量补全。并针对每次核范数计算过程中奇异值分解计算量过大问题,采用基于CP因子矩阵分解的核范数计算降低计算量,减少计算时长,并证明了变换的等效性。最后基于NILM公开数据集iAWE进行了实验,实验结果表明所提出的方法可以提高数据修复精度,在高缺失率和连续缺失情况下仍能有较好地补全效果,并且通过非侵入式负荷分解实验证明其可有效提高分解精度,对智能电网提升细粒度感知能力具有良好的实际意义。

关键词： 弥散张量成像   弥散张量示踪成像   椎间孔   颈神经根   磁共振成像  

摘要： 目的 探讨正常人颈椎间孔段颈神经根弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)各向异性分数(fractional anisotropy, FA)及表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)特点;运用弥散张量纤维束示踪成像(diffusion tensor tractography, DTT)技术重建显示颈神经根神经纤维束,为临床诊断及治疗神经根型颈椎病提供参考依据。材料与方法 收集50名健康志愿者(男25名,女25名)行颈神经DTI。测量双侧C5至C7神经根椎间孔近中远段颈神经根FA值及ADC值,C5~C7不同节段神经根FA值及ADC值采用ANOVA单因素方差分析;C5~C7相同节段神经根左右侧FA值及ADC值,采用配对样本t检验;C5~C7相同节段神经根椎间孔近中远段FA值及ADC值,两两比较采用LSD法检验。同时对双侧C5~C7神经根进行神经纤维束重建。结果 C5~C7不同节段神经根椎间孔近中远段FA值及ADC值均无明显差异。C5~C7相同节段神经根椎间孔段相同层面左右两侧神经根FA值及ADC值无明显差异。C5~C7相同节段神经根三个不同层面神经根FA值及ADC值差异有统计学意义(P均<0.05)。运用DTT技术可以连续完整地重建并显示出C5~C7椎间孔段颈神经根神经纤维束。结论 运用DTI及DTT技术可以定量评估颈椎间孔段颈神经根并直观地重建显示出颈椎间孔段颈神经根神经纤维束,可以为临床神经根型颈椎病的诊断提供椎间孔近中远段颈神经根定量参数及直观重建影像。

关键词： 光纤Bragg光栅   弯矩解耦   桨叶标定   直升机飞行试验  

摘要： 近年来,光纤Bragg光栅(FBGFiber Bragg Grating,FBG)这种具有体积小、质量轻、抗电磁干扰能力强、可实现准分布式测量等独特优势的新型传感器受到了人们的广泛关注。为了实现其在直升机飞行试验中的工程应用,引入基于应变差值计算的桨叶弯矩解耦方法,通过标定实验确定不同光纤Bragg光栅组合桥路测量弯矩的耦合系数,选择最优弯矩解耦组合桥路,完成载荷标定。实验结果表明,光纤Bragg光栅传感器适用于直升机桨叶弯矩测量,可以实现挥舞、摆振、扭转弯矩的有效解耦和准分布式测量。

关键词： 大学物理实验   超声光栅实验   浓度测量  

摘要： 大学物理是高等院校理工科专业学生在低年级的必修课,是学习其他专业课程的基础,而大学物理实验作为大学物理学习的重要组成部分。在《大学物理实验》课程中,理工科专业学生完成了“超声光栅的基本原理与声速的测量”的学习,对于相关原理与实验操作较为熟悉,但在实际教学过程中,学生的思维只能局限在课程以内,无法延伸至更加广阔的方向。本文以超声光栅实验为例,除教材所学测量声波在液体中的传播速度,将超声光栅实验延伸至测量透明液体浓度原理,充分向学生展示超声波的理论成熟和超声光栅原理应用广泛。由此可见,当在大学物理实验课程中不断激励学生们独立思考,探究出实验的延伸方向,以物理专业学生来说,有助于学生清晰地掌握实验原理,也有利于学生对专业课程理论的理解。

关键词： 区段煤柱   遗留煤柱   矿压显现   光纤光栅   光栅应力计   实时监测  

摘要： 针对近距离煤层下伏工作面过上覆遗留煤柱时,发生动静载叠加诱发强矿压显现,导致区段煤柱发生变形失稳造成人员伤亡和设备破坏。为探索基于光纤光栅实时监测区段煤柱变形发育特征,分析进、出遗留煤柱阶段矿压显现机理,将FBG、光栅应力计的光测方法相结合,结合现场实测的区段煤柱变形应力应变水平参量变化规律,研究煤柱应变空间分布规律及回采过程中工作面前方煤柱内部应变时域响应特征,验证光测方法在煤体应变水平观测的可行性。结果表明:工作面回采经过上覆遗留煤柱期间,区段煤柱顶板受集中应力影响,上部岩层块体破断并发生回转导致煤柱载荷增加,随着工作面推进覆岩断裂进一步向上传递,关键层断裂回转发生导致工作面来压,最终导致区段煤柱变形失稳。根据现场光栅应变增量幅度判断煤柱内局部变形的剧烈程度,在集中应力作用下,区段煤柱变形时发生最大应变为650×10^(-6),上覆岩层集中应力造成煤柱应变水平峰值位置为煤柱宽度11.5 m,沿煤柱宽度方向应变表现出先增加后减小然后趋于稳定的趋势,内部应变随采动过程中影响范围在5 m左右。综合研究工作面回采经过上覆遗留煤柱时应变对区段煤柱发生变形失稳的特点和规律,以及应变水平变化和煤柱物理力学性质,得到煤柱破坏的前兆特征,在外力作用下达到变形峰值前对煤柱提前进行卸压和防护的安全处理。