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外汇操盘交易心得

如何测量突破的强度


图1 典型钢材的韧性随强度增加而降低的趋势

如何测量突破的强度

紫外光(UV)具有广谱消毒、效率高、无消毒副产物等优点,已越来越广泛应用于饮用水、市政污水、再生水和船舶压舱水等的消毒中。紫外消毒系统的整体消毒效果高度依赖于UV的实际(有效)辐射剂量。准确获得紫外消毒系统中UV的强度分布,对于计算消毒剂量、保证消毒效果具有重要的意义,同时也可以指导消毒系统内部结构的优化改造。然而,目前国际上还无法在实际运行条件下精确测量紫外消毒器内的UV强度分布。
中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室强志民研究组近期研发了一种新颖的原位荧光微探头,具有稳定性好、响应速度快(10-6 s)、体积小(0.07 mm3)等明显优势,其温度系数、非线性等探测性能相对于常规使用的化学感光计有大幅度的提高。原位荧光微探头近似360o响应的特性,可以很好地模拟水中致病菌接受紫外辐射的效果。在此基础上,开发出可测试管式紫外消毒器腔体内UV强度分布的测试平台,其主要部件包括荧光微探头、高精度导轨、温控装置、消毒器固定装置、误差校正装置、数据自动记录器以及紫外透过率(UVT)监测装置,可在不同UVT水体及不同水温条件下,实现UV强度分布的原位在线快速测试,标准偏差均值为0.04 mW/cm2(0.3%)。日前,此项研究成果已发表在环境领域的著名期刊Environmental Science &Technology(2011, 45(7), 3034-3039)上,并在2011年5月举行的世界紫外线和臭氧大会(Joint IOA-IUVA World Congress,Paris)上做了报告,各国学者、工程师对此成果表现了浓厚的兴趣并进行了广泛的交流。
国际上多名UV消毒领域权威学者参观了该实验装置,对其创新性和应用前景给予了充分的肯定,并希望利用该平台的准确测试,将来在多个方面进行合作研究。该研究成果有望实现:1)对国际上现有的几种紫外强度分布计算数学模型进行校验,从而修正模型;2)对消毒系统的内部结构(如进出水口设置方式、灯管排列方式、内壁反射材料等)进行改进,提高消毒效率;3)结合计算流体动力学(CFD)模型,对各种紫外消毒器的实际UV剂量进行评估验证。
课题组已分别和安力斯科技发展公司、郑州水业科技发展公司等进行合作,对其生产的适用于饮用水消毒的单灯管和多灯管管式消毒器进行了系统的紫外强度分布测试,并通过优化消毒装置结构来大幅度提高消毒效果。课题组目前致力于继续优化与推广应用该测试平台,以形成一种具有自主知识产权的快捷、经济、高精度的紫外消毒器消毒效果评估验证方法,为紫外消毒市场的规范化和标准化、保障消毒安全性提供有力的技术支持。

环境水质学国家重点实验室 Copyright 2010 SKLEAC 版权所有 京ICP备14123456
联系电话:86-10-62849136 传真:86-10-62923541 地址:北京市海淀区双清路18号 邮编:100085

如何测量突破的强度

紫外光(UV)具有广谱消毒、效率高、无消毒副产物等优点,已越来越广泛应用于饮用水、市政污水、再生水和船舶压舱水等的消毒中。紫外消毒系统的整体消毒效果高度依赖于UV的实际(有效)辐射剂量。准确获得紫外消毒系统中UV的强度分布,对于计算消毒剂量、保证消毒效果具有重要的意义,同时也可以指导消毒系统内部结构的优化改造。然而,目前国际上还无法在实际运行条件下精确测量紫外消毒器内的UV强度分布。
中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室强志民研究组近期研发了一种新颖的原位荧光微探头,具有稳定性好、响应速度快(10-6 s)、体积小(0.07 mm3)等明显优势,其温度系数、非线性等探测性能相对于常规使用的化学感光计有大幅度的提高。原位荧光微探头近似360o响应的特性,可以很好地模拟水中致病菌接受紫外辐射的效果。在此基础上,开发出可测试管式紫外消毒器腔体内UV强度分布的测试平台,其主要部件包括荧光微探头、高精度导轨、温控装置、消毒器固定装置、误差校正装置、数据自动记录器以及紫外透过率(UVT)监测装置,可在不同UVT水体及不同水温条件下,实现UV强度分布的原位在线快速测试,标准偏差均值为0.04 mW/cm2(0.3%)。日前,此项研究成果已发表在环境领域的著名期刊Environmental Science 如何测量突破的强度 &Technology(2011, 45(7), 3034-3039)上,并在2011年5月举行的世界紫外线和臭氧大会(Joint IOA-IUVA World Congress,Paris)上做了报告,各国学者、工程师对此成果表现了浓厚的兴趣并进行了广泛的交流。
国际上多名UV消毒领域权威学者参观了该实验装置,对其创新性和应用前景给予了充分的肯定,并希望利用该平台的准确测试,将来在多个方面进行合作研究。该研究成果有望实现:1)对国际上现有的几种紫外强度分布计算数学模型进行校验,从而修正模型;2)对消毒系统的内部结构(如进出水口设置方式、灯管排列方式、内壁反射材料等)进行改进,提高消毒效率;3)结合计算流体动力学(CFD)模型,对各种紫外消毒器的实际UV剂量进行评估验证。
课题组已分别和安力斯科技发展公司、郑州水业科技发展公司等进行合作,对其生产的适用于饮用水消毒的单灯管和多灯管管式消毒器进行了系统的紫外强度分布测试,并通过优化消毒装置结构来大幅度提高消毒效果。课题组目前致力于继续优化与推广应用该测试平台,以形成一种具有自主知识产权的快捷、经济、高精度的紫外消毒器消毒效果评估验证方法,为紫外消毒市场的规范化和标准化、保障消毒安全性提供有力的技术支持。

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能够精确测量电场强度的新型MEMS电场传感器

a. 这款MEMS电场传感器的测量原理:一个质量块(m)悬置于一个弹性元件(刚性k)上,而弹性元件固定于一个导电的固定框架上。当置于电场(E)中时,静电感应会在质量块上产生一个作用力(F es)。质量块在这个作用力下会产生一定的位移(δx),再利用光学原理对位移进行测量;b. 该器件的剖视图,展示了LED发射的光,可以穿过网格状硅结构和孔洞之间的间隙,投射到下方的光电二极管上,质量块的移动改变了不透光区域和孔洞之间的间隙,从而改变了LED发射光能够到达光电探测器的进光量;c. 这款MEMS电场传感器的3D视图;d. 这款MEMS电场传感器的扫描电镜图

原型器件的精确度令人振奋

这款MEMS电场传感器不能测量电场的方向,但能够精确测量电场的强度,它可以测量从低频到高达1KHz的电场强度。“利用我们的原型传感器,可以高可靠地测量小于200伏特/米的弱电场,” Andreas Kainz说,“这意味着我们的系统已经与现有产品的性能相当,并且,我们的传感器更小、更简单。此外,这款MEMS传感器还有很大的改进空间。其它的测量方法已经是成熟的方案,我们的这款MEMS电场传感器才刚刚设计成型。未来,它肯定还能改进的更好。”

突破材料的强度与韧性之间的对立

该工作在线发表在4月1日的《自然-通讯》杂志上(魏宇杰,李永强,祝连春,刘垚,雷现奇,王刚,吴彦欣,米振莉,刘嘉斌,王宏涛,高华健. Evading the strength-ductility trade-off dilemma 如何测量突破的强度 in steel through gradient hierarchical nanotwins, Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms4580, 1 April 2014)。相应的材料处理方法已申请国家专利(专利申请号CN103290183A)。


图1 典型钢材的韧性随强度增加而降低的趋势

图2 扫描电镜图表明预扭转处理后的材料沿径向形成孪晶梯度。(a)到(c): 从试样的中心位置没有孪晶到试样的表面位置具备高密度孪晶。(d)电子背散射衍射显示的(c)的扫描结果,显示条带状变形为孪晶。(e)孪晶宽度在纳米量级。(f)孪晶界面非常规则。