1000 kV电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer, CVT)、1000 kV气体绝缘金属封闭开关设备 GIS(Gas Insulated Switchgear)出线套管、1000 kV避雷器是特高压变电站内主要的电压致热型设备, 其内部缺陷具有表面温差小、热点不明显的特点, 且易受环境因素影响, 通常需要在理想环境条件下开展红外精确测温进行缺陷诊断。然而若现场环境条件短时间内无法满足要求, 则可能导致缺陷的进一步发展, 因此有必要研究非理想环境条件下测温结果的修正方法。本文建立了 3类特高压电压致热型设备的温度场仿真计算模型, 结合传热学理论研究了光照强度、环境温度、风速大小等环境因素对特高压电压致热型设备表面温差的影响规律, 结果显示, 3种因素的增强均会导致表面温差不同程度地下降, 需将其修正至理想环境条件下的真实温差。最后利用数据拟合的方法, 获得各类环境因素影响下实测温差与真实温差的曲线表达式, 进一步总结出非理想环境条件下特高压电压致热型设备表面温差的修正方法, 并通过变电站现场应用验证了修正结果的准确性。

二次有机气溶胶 (SOA) 是大气颗粒物的重要组成部分, 对能见度、气候变化和人体健康有着重要的影响, 因此备受广泛关注。近年来我国空气质量虽得到明显改善, 但复合污染现象仍然十分严峻。为更好地评估 SOA 对大气复合污染的影响, 获得准确的参数化数据, 为区域污染防控提供科学依据, 需要对 SOA 进行更深入的研究。鉴于此, 总结了近年来有关环境因素对 SOA 生成影响的研究, 指出多重环境因素的复合作用对 SOA 的生成具有重要的影响。并结合目前研究现状, 对未来研究前景进行了展望。

以COD标准液为研究对象, 基于特定激发波长下的荧光发射光谱数据, 采用化学计量学算法对水质COD进行了检测, 分析了水的温度、 浊度和pH的变化对发射光谱的影响, 并对相关参数的影响进行了补偿校正。 在此基础上建立了多参量共同作用时对水质COD预测模型的补偿校正方法。 首先采用荧光光谱法对浓度范围为1～55 mg·L-1水质化学需氧量(COD)标准溶液进行三维荧光光谱的采集, 去除散射峰以后采用基于蚁群算法优化的偏最小二乘法(ACO-iPLS)对不同激发波长(Ex=255～285 nm, 间隔为5 nm)下的荧光发射光谱(Em=275～450nm)数据进行特征提取并采用基于粒子群优化的最小二乘支持向量机算法(PSO-LSSVM)进行预测模型的建立。 结果表明, 不同激发波长下的荧光发射光谱数据模型的检验集决定系数R２ｐ在0.961 8～0.998 1范围内, 当采用波长为Ex=270 nm的激发光作用时所激发出的荧光发射光谱数据所建模型的效果最优, 其检验集决定系数R2p=0.998 1, 预测均方根误差RMSEP=0.348 3 mg·L-1。 其次, 对温度、 浊度、 pH对荧光光谱法检测水质COD的影响进行了分析, 并给出了相应的补偿模型。 结果表明, 温度和浊度在检测水质COD时对荧光光谱的影响不可忽略, 但通过建立补偿模型可以对其影响进行有效的补偿校正, 温度补偿后荧光数据模型的整体平均偏差Bias=0.130 6 mg·L-1, 经浊度补偿后可以很好的校正浊度变化对荧光光谱法检测水质COD的影响, 而pH范围在4～12.3内变化时对荧光光谱的影响相对较小, 因此可忽略。 最后, 结合单一影响因素的分析结果, 对荧光光谱法检测水质COD时水体的多种环境因素(温度、 浊度、 pH)共同作用的影响进行了分析。 实验结果表明, 忽略pH影响后, 可以采用对温度和浊度同时补偿的方法对二者的影响进行有效的校正。 该结果可为水质参数光学传感器在调试过程中抑制环境因素的影响提供参考。

分析了温度、湿度、压力对预处理后尾气CO浓度测量的影响, 提出一种机动车尾气CO检测神经网络多环境因子在线修正算法, 首先采用尾气样本数据离线训练得到BP神经网络模型, 然后将实时测得的样品气温度、湿度、压力及小数吸收值代入到模型进行在线修正, 得到修正后CO浓度, 解决了NDIR传感器因环境变化所带来的测量误差影响。通过标样实验、模拟实验, 并和SEMTECH-EcoStar对比检测结果, 在样品气温度30～50 ℃、相对湿度25～40%、压力95～115 kPa、CO浓度0～0.2%范围内的最大相对偏差为4.8%。车载外场实验, 得到修正因子在0.8～1之间, 验证了方法的必要性和可靠性, 为机动车尾气的CO浓度的准确检测提供有效技术支持。

揭示热传导环境因素对熔覆成形质量的影响规律, 是指导高价值零件的高质量精确修复的前提。采用全因素试验法研究基体预热温度、基体接触导热系数、基体规格3个热传导因素对熔覆层宏观形貌、稀释率以及内部组织缺陷的影响规律。研究表明, 熔覆层稀释率随着基体预热温度增加及导热系数减小而增大, 基体规格影响不显著; 当基体预热300 ℃、导热材料为石棉、基体规格为40 mm×10 mm×5 mm时熔覆层表面光滑平整、内部无明显气泡裂纹, 组织生长均匀。研究结果为实现外部环境对熔覆涂层成形质量的控制及预测提供理论依据。

掌握不同环境因素下的光谱发射特性是农药准确测量的前提。 以多菌灵、 西维因、 麦穗宁三种杂环农药为研究对象, 研究了农药在不同pH值和常见阴、 阳离子条件下的三维荧光光谱发射特性, 并初步分析了Fe3+和Cu2+对三种农药的荧光猝灭机制。 结果表明, 多菌灵和麦穗宁均具有两个荧光峰, 西维因仅有一个荧光区域, 三种农药的主要荧光峰分别位于λex/λem=280/300, 310/340和280/335 nm, 多菌灵和麦穗宁的次荧光峰Peak B分别位于λex/λem=245/305 nm, λex/λem=250/340 nm; 多菌灵与麦穗宁随pH值变化表现为相似的荧光发射特征, 在酸性/碱性降低时, 荧光强度增大; 酸性条件下西维因的荧光发射强度无明显变化, 但在碱性条件下, 随pH值的减小荧光强度不断增强; 三种农药在pH值6.16～7.4范围内均可获得较好的荧光发射特征。 水中CO2-3, SO2-4, NO-3, Cl-, HPO2-4, HCO-3, Mg2+, Zn2+, NH+4, Na+, Ca2+和K+等12种常见离子对多菌灵, 西维因和麦穗宁的荧光发射特性无明显影响。 Fe3+与Cu2+离子通过静态荧光猝灭反应, 影响三种农药的荧光发射强度。 随着离子浓度的增加荧光强度不断降低, 在实际测量中, 需重点考虑Fe3+和Cu2+对测量结果的影响。 该研究结果为水体杂环农药的准确测量提供了基础数据。

基于在固定环境下对手掌各部分温度测量的应用需求, 实验研究了距离对目前最常用红外热像仪测温精度影响及提高精度的方法。首先在环境温度和湿度一定的条件下, 实验研究了在一种测温距离下标定, 不同测温距离测量时的测温精度。实验结果表示, 66 cm测温距离标定下在其距离的测量精度是±0.08℃, 但在 40 cm～112 cm距离的平均测温精度是 0.43℃; 其次实验研究了不同测温距离下重新标定的测温精度, 测量平均绝对误差可以达到 0.07℃, 为在固定环境下利用红外热像仪比较精确的测量物体温度的应用提供了实验数据。