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2025-01-21 09:29:54電離層無線電探測(cè)
電離層無線電探測(cè)利用無線電波探測(cè)電離層特性。電離層中氣體分子因太陽輻射電離,影響無線電波傳播。通過測(cè)量無線電波的傳播特性,可推斷電離層狀態(tài)和變化。該技術(shù)應(yīng)用于空間天氣預(yù)測(cè)、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,對(duì)于保障通信質(zhì)量、預(yù)測(cè)空間天氣事件具有重要意義。

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2022-12-30 11:41:53電力設(shè)備蒸汽冷凝水中乙二醇泄漏的早期探測(cè)
背景礦物燃料與核電力設(shè)施使用換熱器,使工藝蒸汽冷凝回到液體形態(tài)。熱交換器的工作原理是,通過從一種介質(zhì)(蒸汽)中轉(zhuǎn)移熱量至另一種介質(zhì)(空氣、水、或乙二醇)中。很多新近的封閉式冷卻水系統(tǒng)、電力設(shè)施使用乙二醇(C2H6O2)作為熱傳遞液體,因?yàn)橐叶加泻芨叩臒醾鬟f效率。雖然乙二醇是超級(jí)好的熱傳遞流體,但如果它從冷卻器中泄漏并進(jìn)入冷凝蒸汽中時(shí),會(huì)造成嚴(yán)重問題。在升高的溫度與壓力下,水中乙二醇會(huì)降解為有機(jī)酸,會(huì)酸化冷凝液,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)快速的腐蝕。有機(jī)酸的增長(zhǎng)也會(huì)嚴(yán)重破壞離子交換樹脂床與礦物質(zhì)脫除塔。發(fā)現(xiàn)早期針孔大的熱交換器泄漏,對(duì)于保持維護(hù)電力設(shè)施與工藝設(shè)備的完整性,非常重要。雖然很多工廠使用痕量水平的胺來中和,來控制回路的pH,但這些胺常規(guī)地都是按照控制來自二氧化碳溶解產(chǎn)生的碳酸,來給藥的。乙二醇泄漏造成的有機(jī)酸的大量流入,很容易壓垮這種pH控制,并造成冷凝液明顯的酸化。問題電廠通常檢測(cè)pH與陽離子電導(dǎo)率來監(jiān)測(cè)蒸汽回路水的純度。然而,那些參數(shù)并不總是足夠。充分早地探測(cè)乙二醇的早期泄漏以預(yù)防顯著的下游問題十分重要。因?yàn)閜H與陽離子電導(dǎo)率的偏離,僅僅在乙二醇分解之后才產(chǎn)生,這些檢測(cè)對(duì)于探測(cè)泄漏來說,經(jīng)常已經(jīng)太晚了。水中乙二醇在熱的高壓蒸汽回路中降解。如果熱交換器中發(fā)生泄漏,這種泄漏的現(xiàn)象在乙二醇降解之前,可能無法通過pH與電導(dǎo)率探測(cè)到。在這一點(diǎn)上,工藝設(shè)備(例如:礦物質(zhì)脫除塔、樹脂床、冷凝液拋光器、鍋爐、渦輪機(jī)等)可能已經(jīng)暴露在酸性的冷凝液或蒸汽中。乙二醇是一種含碳38.7%的有機(jī)分子,因此能夠使用在線、連續(xù)的總有機(jī)碳(TOC)分析來探測(cè)到。Sievers? M系列在線TOC分析儀能夠在乙二醇在冷凝液蒸汽中降解之前,更早地檢測(cè)到乙二醇的泄漏。解決方案在Sievers分析儀進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室研究中,Sievers M系列TOC分析儀表現(xiàn)出對(duì)乙二醇的回收率在97.3%-99.1% ,對(duì)于碳含量在0.5-25 ppm 碳 (1.3-64.7ppm 乙二醇)。Sievers M系列TOC分析儀的回收率總結(jié)如下表:在圖2中,分析儀顯示出對(duì)檢測(cè)乙二醇有高的線性響應(yīng)。基于定量回收率(≥97.3%),與高度的線性(R2=1.0000),Sievers M系列TOC分析儀很適用于檢測(cè)冷凝液蒸汽中寬廣范圍的乙二醇濃度。幾個(gè)著名的組織(EPRI、VGB、與 Eskom)建議100-300 ppb作為蒸汽循環(huán)補(bǔ)給水的合適的背景TOC水平。水或蒸汽循環(huán)中的這個(gè)TOC背景很好地位于Sievers M系列TOC分析儀的檢測(cè)水平0.03 ppb之上,同時(shí)這個(gè)TOC背景也足夠低,可以輕松檢測(cè)背景TOC濃度之上的乙二醇泄漏造成的TOC偏移。由于乙二醇泄漏造成的事故的成本,從設(shè)備維修與更換、以及停產(chǎn)期間損失的能量產(chǎn)出等方面,可能是成百上千美元。由于乙二醇有毒并有危險(xiǎn),額外的緩和被污染的冷凝水也非常關(guān)鍵。使用Sievers M系列在線TOC分析儀,冷凝蒸汽每2分鐘被分析一次,提供給設(shè)備操作者高解析度的數(shù)據(jù),使用這些數(shù)據(jù),可以快速識(shí)別并解決使用乙二醇溶液的熱交換器的泄漏。參考文獻(xiàn)1.Berry, D. and Browning, A. Guidelines for SelectingandMaintaining Glycol Based Heat Transfer Fluids.2011. Chem-Aqua, Inc.2.EPRI Lead in Boiler Chemistry R&D. PersonalCommunication. January 28, 2015.3.Ethylene vs. Propylene Glycol. www.dow.com.Accessed January4.22,2015.http://www.dow.com/heattrans/support/selection/ethylene-vs-propylene.htm.5.Heijboer, R., van Deelen-Bremer, M.H., Butter, L.M.,Zeijseink, A.G.L. The Behavior of Organics in aMakeup Water Plant. PowerPlant Chemistry. 8(2006):197-2026.Faroon, O., Tylenda, C., Harper, C.C., Yu, Dianyi,Cadore, A., Bosch, S., Wohlers, D., Plewak, D.,Carlson-Lynch, H. Toxicological Profile for EthyleneGlycol. 2010. US Agency for Toxic Substances andDisease Registry (ASTDR).7.Maughan, E.V., Staudt, U. TOC: The ContaminantSeldom Looked for in Feedwater Makeup and OtherSources of Organic Contamination in the Power Plant.PowerPlant Chemistry. 8(2006): 224-233.8.Rossiter, W.J. Jr., Godette, M., Brown, P.W., Galuk,K.G. An Investigation of the Degradation of AqueousEthylene Glycol and Propylene Glycol Solutions usingIon Chromatography. Solar Energy Materials. 11(1985): 455-467.9.Vidojkovic, S., Onjia, A., Matovic, B., Grahovac, N.,Maksimovic, V., Nastasovic, A. Extensive FeedwaterQuality Control and Monitoring Concept forPreventing Chemistry-related failures of Boiler Tubesin a Subcritical Thermal Power Plant. Applied ThermalEngineering. 59(2013): 683-694.
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2023-06-12 14:28:56ASD | ASD Fieldspec 4 光譜儀在塑料污染探測(cè)方面的應(yīng)用
隨著人類活動(dòng)的增加,塑料垃圾在我們的日常生活中越來越常見。塑料污染對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成了嚴(yán)重的影響,對(duì)人類的健康也有潛在的威脅。在這個(gè)背景下,如何高效地探測(cè)和處理塑料垃圾成為了全 球環(huán)保領(lǐng)域的重要研究課題。傳統(tǒng)的塑料垃圾控制方案難以完全根除塑料垃圾的影響。近年來,新的探測(cè)方式已經(jīng)成為塑料垃圾問題的熱門解決方案。其中,遙感探測(cè)技術(shù)日益成為新的研究方向,今天我們來了解一篇相關(guān)論文,希望能夠增強(qiáng)人們對(duì)光譜技術(shù)在塑料垃圾探測(cè)和處理中的認(rèn)識(shí)和了解,同時(shí)也提高大家對(duì)環(huán)保問題的意識(shí)和重視。ASD Fieldspec 4 光譜儀在塑料污染探測(cè)方面的應(yīng)用近年來,人們將重 點(diǎn)放在利用衛(wèi)星、飛機(jī)和無人機(jī)的光學(xué)傳感器等遙感技術(shù)探測(cè)塑料垃圾。隨著對(duì)這些技術(shù)需求的不斷增加,至關(guān)重要的是,不僅要了解原始塑料的診斷光譜特性,而且要了解代表各種環(huán)境塑料的風(fēng)化和生物污染塑料的診斷光譜特性。目前,干塑料的光譜反射率已知,并已經(jīng)應(yīng)用于材料回收領(lǐng)域,但其僅限于干塑料測(cè)量的評(píng)估項(xiàng)目。為了能夠識(shí)別河流、港口和海洋等水生環(huán)境中的塑料垃圾,需要獲取塑料潮濕時(shí)或被淹沒時(shí)的光譜特征。此外,其他水成分,如沉積物或藻類,也可能會(huì)進(jìn)一步影響塑料物品的反射信號(hào)。迄今為止,只有有限數(shù)量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集被發(fā)布在開放獲取的存儲(chǔ)庫中,數(shù)據(jù)集中包括潮濕塑料垃圾和水中塑料垃圾的高光譜測(cè)量。由于環(huán)境中的塑料在聚合物類型、顏色、透明度、厚度、狀態(tài)(原始的、生物污染的、風(fēng)化的、皺褶的)和濕度(干燥的、潮濕的、浸沒的)方面非常多樣化,因此在科學(xué)界內(nèi)構(gòu)建能代表塑料在許多不同方面的可靠數(shù)據(jù)集至關(guān)重要。基于此,在本研究中,由比利時(shí)奧斯坦德法蘭德斯海洋研究所、比利時(shí)根特大學(xué)水生生態(tài)學(xué)研究小組、佛蘭德技術(shù)研究所(VITO)、比利時(shí)布魯塞爾自然與森林水產(chǎn)管理研究所、研究基金會(huì)-佛蘭德斯(FWO),比利時(shí)布魯塞爾組成的一組研究團(tuán)隊(duì)收集了安特衛(wèi)普港碼頭和特姆斯橋附近謝爾特河自然條件下的原始、風(fēng)化和生物污染的塑料制品和塑料碎片樣品,同時(shí)選擇純?cè)妓芰暇酆衔?,進(jìn)行塑料樣品人工風(fēng)化模擬、生物污染模擬,利用ASD FieldSpec 4地物光譜儀規(guī)范測(cè)量由不同聚合物組成的塑料樣品的干燥光譜反射率、潮濕和水下環(huán)境中(人工模擬環(huán)境)的光譜反射率,提出了一個(gè)利用ASD FieldSpec 4地物光譜儀獲得的宏觀塑性樣品的高光譜反射率數(shù)據(jù)集。在人工風(fēng)化實(shí)驗(yàn)中使用的紫外線室的參數(shù)在原始塑料標(biāo)本上進(jìn)行誘導(dǎo)生物膜生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的水族館裝置實(shí)驗(yàn)裝置:(a)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置(b)筒倉罐設(shè)置 結(jié)果光譜(b)顯示低均勻場(chǎng)樣品的偽重復(fù),光譜(c)是所有偽重復(fù)的均值聚合物概述及研究期間進(jìn)行的處理結(jié)論  本研究創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)集,其中包含10種塑料聚合物的光譜數(shù)據(jù),這些聚合物經(jīng)過了人工風(fēng)化和人工生物污染處理,以及現(xiàn)場(chǎng)采集的塑料樣品光譜數(shù)據(jù)。采集到的光譜可以作為未來遙感塑料檢測(cè)技術(shù)的參考,有助于通過光譜分析了解塑性檢測(cè)的復(fù)雜性。并不是所有可能的場(chǎng)景都可以以實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行測(cè)量,因此該數(shù)據(jù)集可以進(jìn)一步用于比較和補(bǔ)充數(shù)值模擬。本文中所描述的數(shù)據(jù)集旨在通過增加關(guān)于原始塑料樣品、人工風(fēng)化和被生物污染的塑料樣品的高光譜反射率的新信息,來補(bǔ)充現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集。此外,該數(shù)據(jù)集提出了在各種水濁度條件下獲得的塑料光學(xué)特征,通過在選定濃度的水中添加沉積物或藻類而獲得。總之,遙感技術(shù)可用于海洋塑料污染的探測(cè)、觀察和監(jiān)測(cè)。然而,由于缺乏對(duì)環(huán)境塑料光學(xué)特征的了解,在設(shè)計(jì)適合檢測(cè)塑料污染的算法方面就可以邁出一小步。所提出的高光譜數(shù)據(jù)集是在了解塑料碎片暴露于自然介質(zhì)(如紫外線輻射或生物污染)時(shí)的光學(xué)特征方面向前邁進(jìn)了一步。此外,根據(jù)所提供的數(shù)據(jù),可以研究生物污染和風(fēng)化對(duì)不同聚合物的影響。最 后,在本數(shù)據(jù)集中還描述和評(píng)估了塑料聚合物的條件(即干燥、潮濕或浸沒在不同濁度下)。因此,本研究預(yù)計(jì)該數(shù)據(jù)集將有助于光譜波段的釋義,并協(xié)助開發(fā)用于在(半)操作環(huán)境中觀察、監(jiān)測(cè)和識(shí)別塑料的算法。
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