国外声发射技术

国外声发射技术
国外声发射技术

国外声发射技术的原理及应用(后带翻译)

8.1 Acoustic emission

The acoustic emission(AE) testing method is a unique nondestructive testing(NDT) method where the material being inspected generates signals that warn of impending failure. Acoustic emission testing is based on the fact that solid materials emit sonic or ultrasonic acoustic emissions when they are mechanically or thermally stressed to the point where deformation or fracturing occurs. During plastic deformation, dislocations move through the material’s crystal lattice structure producing low-amplitude AE signals ,which can be measured only over short distances under laboratory conditions.【1】The AE test method detects, locates, identifies, and displays flaws data for the stressed object the moment the flaw is created. Therefore, flaws can not be retested by the AE method. In contrast, ultrasonic testing detects and characterizes flaws after they have been created. Almost all materials produce acoustic emissions when they stressed beyond their normal design ranges to final failure.

It has been said that the first practical use of AE occurred in about 6500 BC as pottery makers listened to the cracking sounds made by clay pots that had been allowed to cool too quickly. By experience the potters learned that cracked pots were structurally defective and would fail prematurely. However, the father of modern AE testing was Josef Kaiser of Germany.

In 1950, Kaiser published his Ph.D.thesis, which was the first comprehensive investigation of acoustic emissions. He made two important discoveries; the first was that material emits minute pulse of elastic energy when placed under stress. His second discovery stated that once a given load was applied and the acoustic emission from that noise had ceased, no further emission would occur until the previous stress level was exceeded, even if the load was removed and later reapplied. This so-called 〝Kaiser effect〞can be time dependent for materials with elastic aging. The principle is used in present-day AE proof testing of fiberglass and metallic pressure vessels.

Cracking in structures such as aircraft wings, pipes, circuit boards, and industrial storage tanks generates acoustic emissions. They are also generated by deformation and crack propagation in pipes, pressure vessels, and weldments. Other sources of AE are nugget formation and overwelding in spot-welding operations, leaks in steam valves and traps, and bearing failure in pumps, motors, and compressors.

8.1.1 Theory and principles

AE was originally conceived as an NDT method for locating flaws as they occurred in pressure vessels. Today AE encompasses a much wider scope and can be applied to all types of process monitoring as well as real-time flaw detection and structural integrity studies. Pressure, temperature, vacuum, mechanical tension, or

compression are the most commonly applied stresses. Figure 8.1 illustrates that an acoustic noise source, such as a propagating crack, generates sound waves that radiate outward in all directions. AE sensors, typically piezoelectric transducers, can be placed anywhere on the object within range of AE energy waves. By using three transducers and triangulation techniques, the location of the flaw can be detected.

Figure8-1 AE signal generation, transmission, and detection

AE sensors are low-noise detectors that operate in the ultrasonic frequency range of 10kHz to 2 MHz. Physical motions as small as 1×10-12can be detected. AE sensors can hear the breaking of a single grain of metal or a single fiber in a fiber-reinforced composite material. AE sensors can also detect the sound of a tiny bubble of gas from a pinhole leak as it arrives at the surface of a liquid. With the capability to detect small AE signals or large AE signals such as are caused by brittle crack advance, AE technology warns of impending structural damage and can monitor costly and critical processes.

Sudden movements in solid materials generate AE waves that may be detected at distances of a few inches to distances of several hundred feet, depending on the properties of the material being tested. Sudden subcritical local failures in materials under stress are the classical sources of AE. AE technology provides an early warning system to prevent catastrophic failures, to assess structural integrity, and to enhance safety in a wide range of structures from fiberglass tanks to bucket trucks, from bridges and aircraft to high-pressure gas cylinders. AE is also used for a wide range of process applications such as leak detection, particle impacts, electrical discharges, and a variety of friction-related processes.

The recent high-tech explosion has opened up a whole new range of technical capabilities for the AE method. The frequency domain is readily accessible and full waveform capture capabilities enable advanced, real-time, and post-test analysis of waveforms that were previously reduced in real-time to a small set of half-a-dozen features measured with bulky electronic circuits.【2】PAC’s REACT department makes use of these new technological advances to develop customer-based AE applications.

8.1.2 Applications

The following applications are broken down into four categories that demonstrate the wide-range use and popularity of the acoustic emission method.

8.1.2.1 Behavior of Materials-metals, Ceramics, Composites, Rocks, Concrete

●Crack propagation

●Yielding

●Fatigue

●Corrosion, stress corrosion

●Fiber fracture, delamination

8.1.2.2 Nondestructive Testing During Manufacturing Processes

●Materials processing

●Phase transformation in metals and alloys

●Detection of pores, quenching cracks inclusions, etc.

●Fabrication

●Deforming processes-rolling, forging, extruding

●Welding and brazing defects detection-inclusion, cracks, lack of penetration

●TIG, MIG, spot, electron beam, etc.

●Weld monitoring for process control

8.1.2.3 Monitoring Structures

●Continuous monitoring-metal structures, mines, etc.

●Periodic testing-pressure, pipelines, bridges, cables

●Loose part detection

●Leak detection

8.1.2.4 Special Applications

●Petrochemical and chemical-storage tanks, reactor vessels, offshore

plat-forms, drill pipe, pipelines, valves, hydrotreaters

●Electric utilities-nuclear reactor vessels, piping, steam generators, ceramic

insulators, transformers, aerial devices

●Aircraft and aerospace-fatigue cracks, corrosion, composite structures, etc.

●Electronics-loose particles in eletronic components, bonding, substrate

cracking

8.1声发射

声发射(AE)的测试方法是一个独特的无损检测(NDT)方法,用在被检材料发出即将到来的实效警告信号。声发射检测是基于这样一个事实:固体材料发出的声波或超声波的声发射时,机械或热应力而发生变形或断裂点。塑性变形过程中,位错穿过材料的晶格结构产生低振幅的声发射信号,它只能在短距离在实验室条件下。【1】声发射试验方法对受力物体检测,定位,识别,和显示缺陷数据为对象的时候就是缺陷是造成的。因此,缺陷是不能用声发射方法再次检测。相反,超声检测在缺陷产生后可再来检测缺陷和识别缺陷类型特征。当它们受力超过了正常的承受范围至完全破坏间,几乎所有的材料都能产生声发射。

据说,第一个实声发射的实际应用发生在公元前6500年的陶瓷制造商听急速冷却的陶罐声响。由经验得知,有裂缝的水罐是结构性缺陷和将会过早地失效。然而,现代的声发射检测之父是德国的Josef Kaiser先生。

1950年,Kaiser发表了他的博士论文,这是第一个全面的调查的声发射。他做了两个重要的发现;第一个发现是材料会在应力作用下发出具有弹性能量的分钟脉冲。他的第二个发现是一旦施加一个给定的负载从嘈杂声发出的声发射会停止,没有进一步的发射将会发生直到超出了以前的应力水平,即使负载被撤掉后重新加载。这个所谓的〝Kaiser效应〞使时间依赖性伴随弹性材料的老化。用玻璃纤维和金属压力容器的声发射检测的原理应用到现在。

开裂的结构如飞机的机翼,管道,线路板,及工业储罐能产生声发射。他们还通过变形和裂纹扩展产生的管道,压力容器,焊接件。其他来源的声发射是金属变形和过焊在点焊操作,泄漏蒸汽阀门和漏孔,和承受应力的水泵,电机和压缩机。

8.1.1理论和原则

声发射的最初设想是作为无损检测方法对在压力容器上发生的缺陷定位。今天,声发射范围很广,可用于所有类型的过程监控以及即时检测和结构完整性研究。压力,温度,真空,机械拉伸或压缩,是最常用的应力。图8.1展示了一个噪声源,如传播裂纹,产生声波辐射四面八方。声发射传感器,通常情况下是压电换能器,可以放置在物体声发射能量到达的范围内的任何地方。通过使用三个传感器和三角测量技术,缺陷的位置可以检测出来。

信号

8.1.2应用

下列应用程序被分为四类,表明声发射方法的广泛应用和普及。

8.1.2.1材料特性的金属,陶瓷,复合材料,岩石,混凝土

●裂纹扩展

●收益率

●疲劳

●腐蚀,应力腐蚀

●纤维断裂,脱层

8.1.2.2制造期间的无损检测

●材料加工

●金属和合金中的相变

●孔和带夹杂物的淬火裂纹的检测,等。

●制作

●变形过程轧制,锻造,挤压

●焊接和钎焊缺陷检测夹杂,裂纹,未焊透

●电传打印机输出发生器,制造和检查记录,位置,电子束,等。

●用于过程控制的焊接监控

8.1.2.3监测结构

●连续监测金属结构,矿山,等。

●周期性压力试验,管道,桥梁,电缆

●松动件检测

●泄漏检测

8.1.2.4特殊应用

●石油和化工储罐,反应堆容器,,海上平台,钻管,管道,阀门,加氢处理●电力公司核反应堆容器,管道,蒸汽发生器,陶瓷绝缘体,变压器,架空装

声发射源线性定位误差研究

近几年,声发射检测以其不可 替代的优点得到较为广泛的应用, 各种声发射检测仪应运而生,声发 射源定位的准确程度已成为影响声 发射检测技术发展的关键因素,到 目前为止,还没有充足的理论计算 与实际源坐标的实验对比数据,在 这里对时差线性定位的精确性进行 浅显的探讨。 1、一维源定位(又称线性定 位)原理 线性定位是指在一维空间中,确 定声发射源位置坐标的直线定位法。 传感器1#和2#,设坐标分别为 (-c,0)和(c,0),某一声源声发 射信号到达传感器时的时差为△t, 材料中的声速为v,则声发射源到两 个传感器的距离之差为: 2a=v?△t(1-1) 那么声源的位置满足以两个传 感器为焦点,以2a为顶点距离的双 曲线方程。 (1-2) 图1 声源位置确定示意图 1.1声发射源在两个传感器之间 (即x轴上),此时,y=0(-c≤x≤ c),解方程得 x=±a 当声发射信号先到1#传感器,则 x=-a,反之,x=a。只要测出△t→ 2a=v?△t,有声源 的位置可定。 1.2如果知道声源在某一条直线 上,可通过求解方程组: 可得 或者 当信号先到达1#传感器时,将x 代入到直线方程就可以求出y的值, 声源位置可以确定。 2.实验模拟 本文实验中采用断铅模拟声发 射信号源,所用的铅笔型号为0.5/ HB;耦合剂为机油。 2.1一维X轴定位模拟 2.1.1数据采集 ①实验前将要做断铅实验的位置 确定,坐标为(17,0), ②两个探头的坐标是(-100, 0),(100,0) 声发射源线性定位误差研究 王健王运玲 辽宁石油化工大学机械工程学院 113001

用断铅试验在试件上得到的实验数据如表3。 2.1.2通过数学计算得到的结果由表中数据可得△t =1.02×10-5 S :v =3200m/s ,由公式 得a =16.32mm 由得双 曲线方程为 数学计算声源的位置是(16.32,0)。依照此种方法,在此点模拟声发射10次,最后得声源位置坐标的平均值是(16.50,0)。 2.2一维坐标轴定位模拟2.2.1数据采集 表1 各通道参数表 ①实验前将要做断铅实验的位置确定,坐标为(-80,55),声源所在直线方程y =-0.7x ②两个探头的坐标是(-130,0),(130,0) 2.2.2通过数学计算得到的结果△t =4.8×10-5S ,v =3200m/s , =76.8mm , c =130mm 得双曲线方程式 (1) 直线方程y =-0.7x (2)(1),(2)方程联立得x =-89.8mm ,y=62.86mm ,依照此种方法,在此点模拟声发射10次,最后 得声源位置坐标的平均值是(89.2,62.45)。 3. 误差分析 分析结果见表4。 4、结论与思考 由误差对比及误差原因分析可知: (1)此数据说明声发射源的时差理论计算定位与实际位置有一定的出入。第一种线性定位理论与实际位置坐标吻合较好,相对误差为2.4%。第二种线性定位误差较大,坐标x 、y 的相对误差分别为11.5%、13.6%。 (2)误差的产生与传感器、通道的灵敏度、断铅模拟声发射的频率差有关,材料的不均匀、各向异性(理论计算视为各项同性)也可导致出现误差。 (3)对于线性定位,SDAES 数字声发射检测仪产生可容许误差。 (4)对其他定位方式所产生的定位误差有待进一步研究。 表2 各通道参数表 表3 一维X 轴时差定位值比较 表4 一维时差定位值比较

声发射技术在土木工程中的应用

声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳损伤监测中的应用展望

目录 声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳损伤监测中的应用展望 (3) 1.声发射技术及其原理 (3) 2.声发射信号的特点 (4) 2.1Kaiser效应 (4) 2.2金属破坏过程中的声发射 (4) 3.声发射在土木工程中的应用 (6) 3.1声发射在岩土领域的应用 (6) 3.2声发射在结构领域的应用 (7) 3.3声发射在桥梁结构中的应用 (7) 4.桥梁结构高周疲劳理论 (8) 5.声发射在桥梁结构疲劳监测中的应用 (9) 6.现有研究的不足及展望 (12)

声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳 损伤监测中的应用展望 1.声发射技术及其原理 声发射技术(Acoustic Emission Technique)作为一门检测技术起步于20 世纪50 年代的德国,开始应用于材料研究最早在工程材料方面对声发射进行研究的当属1941年的Obert 和1942年的Hodgson,他们不仅提出了声发射检测的基本思想,而且研究了发现破裂点的定位技术,并想据此确定岩石中的最大应力区[1]。在60 年代开始应用于无损检测领域。我国则于70 年代开始应用声发射技术。声发射检测技术已广泛应用于石油化工工业、电力工业、材料及力学方面的研究、汽车工业、民用工程、航空航天、金属加工、焊接质量检测与监控等领域[2-3]。 固体物质在外界条件(机械载荷、温度变化等)作用下,其内部将产生局部应力集中现象。由于应力集中区的高能状态是不稳定的,它必将向稳定的低能状态过渡,在这一过渡过程中,应变能将以弹性波的方式快速释放,即声发射现象。各种材料的声发射范围很宽,从次声频、声频到超声频,所以声发射有时也称为应力波发射(Stress wave emission)。在地质上有时称为微震(Microseismic)。声发射是一种非常普遍的物理现象,大多数金属材料和几乎所有的岩石在塑性变形和断裂时都有声发射发生。在外部条件作用下,材料或零部件的缺陷或潜在缺陷 图 1 声发射监测原理 改变状态而自动发出瞬态弹性波的现象亦称为声发射。由于这种声发射弹性波能反映出材料的一些性质,故采用检测声发射信号的方法,可以判断材料或设备的某种状态。运用仪器检测、记录、分析声发射信号,并利用声发射信号诊断发射源状态的技术称为声发射检测技术。声发射检测技术是一种动态无损检测方法,它可以对检测对象进行实时监测,且检测灵敏度

国外可再生能源利用现状及其技术发展

国外可再生能源利用现状及其技术发展 挪威可再生能源利用及其突出技术简述 一、挪威可再生能源开发利用状况 挪威的可再生能源利用比例较高,占能源总消耗的近60%;其中99%为水电的电能利用占50%、生物能占6%;石油和煤等不可再生能源分别占36%和7%;天然气蕴藏量虽高,但使用量不到3%。 挪年均发电总量为119TWH,总装机容量约29,000MW,除99%为水电外,还有热电255MW和风电274MW。 1、水能 由于地理位置及气候条件等因素,挪威河流众多、雨量充沛,因此拥有丰富的水利资源,其水电开发较早,至今已有100年的历史。 挪威最大的一批水电站早于1970年到1985年间以年装机容量4.1%的增长速度开发完毕;到80年代末开始减少水电开发;90年代水电开发量较小;从1993年到2004年,通过对旧水电站的更新和扩建以及对小水电站的扩建来增加装机容量,容量增长750MW。 挪水电资源并未全部开发完毕,10个最高瀑布开发了7个,其余3个被永久保护;水电可开发总量约为186.5TWH,已开发118.3TWH,永久保存37.9TWH,剩余30.2TWH为未来开发储量。 2、风能 挪海岸线长,沿海地带拥有多处适于开发风电的场所,一些地带的年均风力达到8-10米/秒,该条件大大好于以风电著称的丹麦和北德。到2005年中期,挪已运营的风场装机容量共274MW(0.8TWH/年);已获准建设并在建的风场装机容量为845MW(2.5TWH/年);另外,还有潜在装机容量1033MW(3.1TWH/年)的风场项目正在申请建设许可。 挪政府目前正积极投入风电开发,实现可再生能源利用的多元化,以减少过去多年来对水能的过分依赖。政府计划到2010年,将风电的年发电量增长到3TWH。 3、生物能源 挪威目前用于能源消耗的挪生物质消费量约16TWH,主要用于造纸和纸浆工业和木材加工等工业。挪威未来的生物能源在经济价值和环境价值允许范围内的使用潜力为30TWH。 二、挪威在可再生能源领域中的突出技术、设备与服务 挪威研究理事会为从事挪威可再生能源研究的主要研究机构,部分研究经费来自挪威石油能源部拨款。该理事会通过各研究院、科技大学、工业协会和公司企业等单位,对该领域

声发射技术及其应用

声发射技术及其在检测中的应用 学号:姓名: 摘要:介绍了声发射检测技术原理及其发展历程和现状,综述声发射信号处理的困难、降噪方法、信号分析方法、源定位和在检测中的应用。 关键词:声发射技术;信号处理;源定位;安全评定 1声发射技术发展 现代声发射技术的开始上世纪50年代初Kaiser在德国所作的研究工作为标志。声发射技术在20世纪70年代初引入我国,希望利用声发射进行断裂力学难点裂纹的开裂点预报和测量研究。20世纪80年代初,国内开始尝试将声发射技术用于压力容器检验等工程,但是由于当时声发射仪器性能和信号处理方面的限制,以及缺乏对声发射源性质和声发射信号传输特性等理论知识,声发射技术陷入低谷。20世纪80年代中期,从美国PAC公司引进声发射仪器,使我国声发射技术的研究、应用和仪器技术水平不断提高。20世纪90年代至今,随着声发射仪研制国产化程度不断提高,声发射技术在我国的研究和应用呈快速发展的趋势。2声发射信号处理分析技术 2.1声发射信号及信号处理的困难:从时域形态上,一般将声发射信号分 为两种基本类型:突发型和连续型。突发型信号,指在时域上可分离的波形。如断续的裂纹扩展。当声发射频度高达时域上不可分离的程度时,就以连续型信号显示出来,如流体泄漏信号。突发信号参数包括:波击计数、振铃计数、幅度、能量计数、上升时间、持续时间和时差等;连续信号参数包括:振铡寸数、平均信号电平和有效值电压。图2常用信号特征参数的定义: 声发射信号处理分析是实现声发射源定性识别、定位判断和定量评价。AE 信号处理面临的最大难题,首先是AE源的多样性、信号本身的突发性和不确定

性。不同的AE源机制,可以产生完全不同的AE信号。其次,AE信号传输途径的影响。AE传感器所获得的信号至少是声源、传输介质、耦合介质和换能器响应等因素的综合结果。声发射信号在材料或结构中经多次反射、衰减以及波形转换后,其波形将发生很大畸变。声源发出的声波可以经多种路径到达传感器,因此,所探测到的声信号波形是不同路径到达传感器声波的叠加,使信号趋于复杂。此外,由于传感器本身的“振铃”效应,从而导致输出信号更加复杂。AE信号处理技术面临的另外两大困难是AE信号的微弱性和干扰噪声的多样性。声发射是以被动检测的方式用于动态监测,噪声干扰十分严重,外部干扰噪声可能远远大于AE信号。AE检测干扰噪声主要有:环境噪声、机械噪声和电子仪器干扰噪声等。这些噪声的主要时域特征是随机地分布在整个采样时间范围内,不仅影响信号采集速率,而且造成采集的数据非常庞大难以有效处理,很难保证AE监测的实时性。 2.2克服干扰噪声的常用方法: 在AE检测中,克服干扰噪声十分重要,也是AE信号的处理方法。常用的降噪的方法如下: (1)选择适当的工作频率。 (2)利用差动传感器。 (3)设置阈值或降低测试灵敏度。同时去除低于阈值的AE信号和噪声信号。 (4)在声源处阻止噪声发生。设备适当接地或屏蔽,噪声源和传感器问引入屏蔽或衰减介质。 (5)时间闸门。为抑制来自电源开关的噪声,测试电路仅在产生有用AE信号时才工作。 (6)负载控制闸门。采用电子闸门电路,仅在负荷接近最大值时才记录AE 数据,排除其他期间噪声干扰。 2.3 AE信号处理技术 2.3.1 AE信号参数分析:早期的声发射仪不具备对信号进行瞬态波形捕捉和实时处理的能力,因此信号分析中用得较多的是参数分析方法。尽管每个声发射参数都能提供与声发射源特征的相关信息,但声发射参数只是对声发射信号波形某个特征的描述,用其表征整个声发射源的特征具有局限性。参数分析方法

声发射技术发展概述

声发射技术发展概述 声发射技术发展概述 ? ?声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现象,尽管无法考证人们何时首次听到声发射,但逐如折断树技、岩石破碎和折断骨头等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发射信号。可以十分肯定地推断“锡呜”是人们首次观察到的金属中的声发射现象,因为纯锡在塑性形变期间机械栾晶产生可听得到的声发射,而铜和锡的冶炼可追朔到公元前3700年。 现代的声发射技术的开始以Kaiser五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即:“材料被重新加载期间,在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。 五十年代末,美国人Schofield和Tatro经大量研究发现金属塑性形变的声发射主要由大量位错的运动所引起[5], 而且还得到一个重要的结论, 即声发射主要是体积效应而不是表面效应。Tatro进行了导致声发射现象的物理机制方面的研究工作, 首次提出声发射可以作为研究工程材料行为疑难问题的工具, 并预言声发射在无损检测方面具有独特的潜在优势。 六十年代初,Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用, Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器方面的研究。在整个六十年代, 美国和日本开始广泛地进行声发射的研究工作, 人们除开展声发射现象的基础研究外, 还将这一技术应用于材料工程和无损检测领域。美国于1967

声发射源的定位方法

2. 3声发射源定位方法 1.一维(线)定位 一维(线)定位就是在一维空间中确定声发射源的位置坐标,亦称直线定位法。线定位是声源定位中最简单的方法。一维定位至少采用两个传感器和单时差,是最为简单的时差定位方式,其原理见图2.3。 图2.3 —维定位法 Fig.2.3 AE 1-D localization 若声发射波源从Q 到达传感器21S S 和的时间差为t ?,波速为ν,则可得下式: t 21??=-νQS QS (2.9) 离两个传感器的距离差相等的轨迹为如图所示的一条双曲线。声发射源就位于此双曲线的某一点上。线定位仅提供波源的双曲线坐标,故还不属点定位,主要用于细长试样、长管道、线焊缝等一维元的检测。 2.二维(平面)定

图2.4 二维(平面)定位法 Fig.2.4 AE 2-D localization 二维定位至少需要三个传感器和两组时差,但为得到单一解一般需要四个传感器三组时差。传感器阵列可任意选择,但为运算简便,常釆用简单阵列形式,如三角形、方形、菱形等。近年来,任意三角形阵列及连续多阵列方式也得到应用。就原理而言,波源的位置均为两组或三组双曲线的交点所确定。由四个传感器构成的菱形阵列平面定位原理见图2.4。 若由传感器31S S 和间的时差X t ?所得双曲线为1,由传感器42S S 和间的时Y t ?所得双曲线为2,波源Q 离传感器31S S 和,42S S 和的距离分别为Y X L L 和,波速为ν,两组传感器间距分别为a 和b ,那么,波源就位于两条双曲线的交点()Y X Q , 上,其坐标可由下面方程求出: ???????????=??? ??-??? ??-?? ? ??=??? ??-??? ??-??? ??122b 2122a 222222222 22Y Y X X L X L Y L Y L X (2.10) 平面定位除了上述菱形定位方式外,常见的还有三角形定位、四边形定位、传感器任意布局定位等。传感器任意布局定位方式是用户在布置声发射传感器时不再受三角形、四边形的限制,而根据对象的实际需要随意布置传感器,而将传感器坐标位置输入计算机来定位。 3.三维(3D)空间定位

国内外可再生能源发展综述

国内外可再生能源发展综述 摘要:截止到2001年底,世界可再生能源供应量占全球一次能源消费量的16. 7%。各国发展可再生能源的目的和方向各不相同,但总体发展较为迅速,表现在:1)大型并网风电进入快速发展阶段。2005年底,世界风力发电装机总容量超过了5000万千瓦;我国风电装机总容量为126万千瓦,到“十一五”末期,全国风电总装机容量将达到500万千瓦。2)太阳能光伏发电稳步发展。2005年,世界光伏发电总容量超过250万千瓦,我国达到7万千瓦以上。3)太阳能热水器继续在能源供应方面发挥巨大作用。到2005年底,全国太阳能热水器使用量超过7000万平方米,约占全球使用量的60%,在过去10年中增长率达到27%。太阳能热水器建筑一体化将是今后的技术发展和应用方向。钧生物质能现代技术利用多样化。在国外,生物质能的商业化利用得到了政府的政策优惠和扶持我国生物质能利用的重点将是生物质发电、沼气和生物质液体燃料等。预计到2010年,我国燃料乙醇的年生产能力将达到约200万吨,生物柴油的年生产能力将达到20万吨,总计年替代200万吨成品油。 关键词:世界;中国可再生能源;风电;太阳能;生物质能;发展策略;展望 近年来,可再生能源在世界范围内得到迅速发展,一些可再生能源技术的市场应用和产业,如光伏发电、风电等年增长速度都在20%以上,可再生能源已成为实现能源多样化、应付气候变化和实现可持续发展的重要替代能源。尤其是近两年,随着国际石油价格的不断攀升以及《京都议定书》的生效,可再生能源的发展得到世界许多国家的广泛关注,成为国际能源领域的热点。 一、世界可再生能源发展概况 截止到200年底,包括传统的生物质能源和水电,世界可再生能源供应量占全球一次能源消费量的16. 7%,新兴的可再生能源也在全球的能源消费总量中占据了2%。可再生能源发电装机容量达到16000万千瓦,其中小水电、风力发电、生物质发电、地热发电和太阳能发电分别达到了6100.1800.3900. 890和180万千瓦。就发展速度而言,并网光伏发电发展最快,2000-}-2001年,其平均年增长速度达到66%;其次是风力发电,平均增长速度达到了27%0 二、各国可再生能源发展战略 世界各国发展可再生能源的动因和方向有较大差别。发达国家发展可再生能源的主要目的是:应对气候变化,减排温室气体;保护环境,减少大气污染;能源来源多样化,保障能源安全;保持技术优势,扩大出口。而发展中国家发展可再生能源的目的主要是在于:解决农村能源问题,扩大能源供应和缓解能源短缺。因此,世界各国发展可再生能源所采取的战略也有一定的差别。 欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团,其发展可再生能源的战略是在全面发展的同时,突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。目前欧洲已经成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。欧洲在发展可再生能源方面所采取的主要措施是:制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。 美国发展可再生能源的策略则是注重技术优势、保持世界领先。美国对于不同的技术采

声源定位测试系统的制作方法

本技术公开了声源定位测试系统,包括电脑控制软件平台、控制器、功率放大器、扬声器、声音采集器,电脑控制软件平台和控制器通过USB数据线相连;所述控制器和功率放大器通过控制器对放大器数据线相连;所述功率放大器和扬声器通过放大器对扬声器数据线相连;所述声音采集器和控制器通过信号采集器对控制器数据线相连;它通过声源定位测试系统在整个输出过程中对声音的大小、方向,以及声音的种类和发出声音的声道和通道数量进行控制,来便于对具有声源定位技术的产品进行不同阶段和方式的技术测试,从而使声源定位技术测试更便捷、更准确。 技术要求 1.声源定位测试系统,包括电脑控制软件平台(1)、控制器(2)、功率放大器(3)、扬声器(4)、声音采集器(5),其特征在于:所述电脑控制软件平台(1)和控制器(2)通过USB数据线(6)相连;所述控制器(2)和功率放大器(3)通过控制器对放大器数据线(8)相连;所述功率放大器(3)和扬声器(4)通过放大器对扬声器数据线(9)相连;所述声音采集器(5)和控制器(2)通过信号采集器对控制器数据线(7)相连;

当系统在声音输出状态时,先由电脑控制软件平台(1)发出的单个或多个声音控制指令转换成数字信号组通过USB数据线(6)传递至控制器(2);再由控制器(2)对数字信号组进行分析处理和分流排序,并将分流排序的数字信号组采用单独、合并、部分叠加等不同的方式转换成新的排序的单个或多个模拟信号,且通过控制器对放大器数据线(8)分别传递给功率放大器(3);后由功率放大器(3)将新的排序的单个或多个模拟信号进行放大且通过放大器对扬声器数据线(9)分别对应传递给扬声器(4),最后由扬声器(4)将模拟信号分别转换成声信号并对外输出; 当系统在声音输入状态时,先由声音采集器(5)将所采集到的声音信号通过控制器数据线(7)传递给控制器(2),然后由控制器(2)对声音采集器(5)所输入的模拟信号转化为数字信号,控制器(2)对数字信号进行分析处理并将处理过后的数字信号通过USB数据线(6)传递至电脑控制软件平台(1),由电脑控制软件平台(1)将数字信号转换成图文数据显示。 2.根据权利要求1所述的声源定位测试系统,其特征在于:所述扬声器(4)为一台或多台。 3.根据权利要求1所述的声源定位测试系统,其特征在于:所述控制器对放大器数据线(8)为一根或多根。 4.根据权利要求1所述的声源定位测试系统,其特征在于:所述放大器对扬声器数据线(9)为一根或多根。 技术说明书 声源定位测试系统 技术领域 本技术涉及声学领域,具体涉及一种在一定的空间环境下,通过在不同的方位提供不同方式的声源来形成声源定位测试场所的体系。 背景技术

声发射源辅助定位算法的研究及应用-北京声华

声发射源辅助定位算法的研究及应用 李赫,刘时风,董屹彪 北京声华兴业科技有限公司,北京 100012 摘 要:在实际的检测应用中,由于声发射技术具有可以对缺陷进行定位这一特点,经常配合超声、磁粉等检测技术共 同完成检测。常见的时差定位方法由于其算法复杂,同时又受许多易变量的影响,经常出现假点、错点的情况,实际应 用中常常受到限制。当声发射只需用来配合完成定位任务时,针对上述缺陷,通过引入标准声发射信号发生源辅助定位, 并提出了更加简单可靠的定位算法,从而实现储罐液面、罐底等环境下的精确定位。 关键词:声发射;定位;算法;储罐 Research and Application of Acoustic Emission Source Assisted Location Algorithm Li He, Liu Shifeng, Dong Yibiao Beijing Soundwel Technology Co.,Ltd. Beijing 100012, China Abstract: In the actual inspection applications, since acoustic emission technique can locate defects during detection, it is often be used in conjunction with ultrasound, magnetic and other detection technology. The common time difference locating method have complex algorithms and is always affected by multiple variables, which leads false-points interference. When the acoustic emission is used only to determine the location, we can introduce standard acoustic emission signal source to assist locating. We have achieved precise location by our simple and reliable location algorithm successfully. Keywords: Acoustic Emission, Location, Algorithm, Tank 0 引言 声发射检测作为无损检测的一种主要用于确定声发射源的部位;评定声发射源的活性和强度;分 析声发射源的性质;确定声发射发生的时间或载荷。对声发射源的定位是通过多通道声发射检测仪来 实现,根据采集信号种类不同分为突发信号定位与连续信号定位,连续声发射信号源定位主要用于带 压力的气液介质泄漏源的定位。突发信号中又分为时差定位与区域定位,区域定位是一种处理速度快, 简单而又粗略的定位方式。时差定位是经过对各个声发射通道信号到达时间差、波速和探头间距等参 数的测量及一定算法的运算来确定声源的位置或坐标,包括平面定位、柱面定位与球面定位等。时差 定位是一种精确而又复杂的定位方式,广泛用于试样和构件的检测。但它易丢失大量的低幅度信号, 其定位精度又受波速、衰减、波形和构件形状等许多易变量的影响,因而在实际应用中也受到种种限 制[1]。 当声发射只需用来配合完成定位任务时,针对上述各种声发射定位方法所受到的限制,通过引入 标准声发射信号发生源辅助定位,标准声发射信号发生器可提供声发射信号的发出时间,各通道传感 器只需接收到信号的到达时间,通过计算即可唯一确定声发射源的位置,避免了时差定位中出现的假 点、错点等情况。 1 声发射源辅助定位算法的研究 178

能源行业管理大全-国外可再生能源发展评析

国外可再生能源发展评析 国外可再生能源发展评析 众所周知,太阳、风、地热、海洋、生物、河流等都可能是可再生能源的来源。大力开发和利用可再生能源将是我国优化能源结构,改善环境,促进经济社会可持续发展的重要战略措施之一。当前,世界油价仍在高位徘徊,地球内不可再生的石油和天然气等常规能源资源只会越用越少。同时,要勘探开发和使用它们还需修建昂贵的基础设施。尤其是从今年初以来,乌克兰与俄罗斯间出现的天然气事件和伊朗重新恢复浓缩铀活动,使西方更加担心可能出现供应中断和军事冲突。他们已和其他许多国家为此都加快了寻找可再生能源的步伐,并将其列入发展国家经济的战略计划。本文就是在此背景下,对国外发展可再生能源的现状及前景做一介绍,以便为促进和推动我国今后可再生能源的开发和利用,提出一些建议。 一、几组数据 据国外公布的部分资料显示: (一)大阳能

世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦(原为2000年数,编者改为2004年统计数)。在美国,预测到2020年电力需求总量的15%可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。 (二)风能 2002年,欧盟国家的风力发电装机容量增加了33%,已达到23056兆瓦,占全世界风力发电总量的70%。德国风力发电满足全国4.7%的电力需求。2002年,丹麦依靠风力发电得到了13%的电力。他们还计划2030年前将使这一指标达到50%。按美国能源学会计算,风能将保证国家20%的电力需求。2010年前,美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。 (三)地热能 1999年,美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同一年,地热发电已达2200兆瓦。 (四)生物能

(能源化工行业)国外可再生能源发展评析

(能源化工行业)国外可再生能源发展评析

国外可再生能源发展评析 众所周知,太阳、风、地热、海洋、生物、河流等都可能是可再生能源的来源。大力开发和利用可再生能源将是我国优化能源结构,改善环境,促进经济社会可持续发展的重要战略措施之壹。当前,世界油价仍在高位徘徊,地球内不可再生的石油和天然气等常规能源资源只会越用越少。同时,要勘探开发和使用它们仍需修建昂贵的基础设施。尤其是从今年初以来,乌克兰和俄罗斯间出现的天然气事件和伊朗重新恢复浓缩铀活动,使西方更加担心可能出现供应中断和军事冲突。他们已和其他许多国家为此都加快了寻找可再生能源的步伐,且将其列入发展国家经济的战略计划。本文就是在此背景下,对国外发展可再生能源的现状及前景做壹介绍,以便为促进和推动我国今后可再生能源的开发和利用,提出壹些建议。 壹、几组数据 据国外公布的部分资料显示: (壹)大阳能 世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦(原为2000年数,编者改为2004年统计数)。在美国,预测到2020年电力需求总量的15%可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。 (二)风能 2002年,欧盟国家的风力发电装机容量增加了33%,已达到23056兆瓦,占全世界风力发电总量的70%。德国风力发电满足全国4.7%的电力需求。2002年,丹麦依靠风力发电得到了13%的电力。他们仍计划2030年前将使这壹指标达到50%。按美国能源学会计算,风能将保证国家20%的电力需求。2010年前,美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。 (三)地热能 1999年,美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同壹年,地热发电已达2200兆瓦。 (四)生物能 今天,生物能保证着美国大约3%的能源需求。2010年前,美国将用生物质生产4%的发动机燃料,2020年前将达到10%,2030年前将达到20%。再过25年,来自生物质的能源,将会保证美国总能源需求的15%之上。当下美国生产的生物质酒精已保证着国家2%的汽车燃料需求。欧洲是世界生物柴油最大的生产者。2003年,他们生产的生物柴油和2001年相比,增加了43%。2010年前,欧洲大约7%的燃料将是“绿色的”,即来自生物质能源。 上述数据说明,目前在欧美等发达国家,可再生能源已进入实施开发阶段且被纳入了确保国家今后能源稳定供应来源的计划。 二、国外发展可再生能源近况和做法 (壹)市场规律促进可再生能源的发展 国外壹些分析家们指出,由于技术工艺的完善,用非传统方式生产能源的成本已

声发射技术

西安工业大学 岩土工程测试技术读书报告 (读书报告、研究报告) 考核科目:岩土工程测试技术 学生所在院(系) :研究生院建筑工程学院题目:岩土工程测试技术 姓名:李珅熠 学号:1507210358

一、声发射技术 研究表明,承受荷载的固体往往有热发射现象、表面电子发射现象和声发射现象。从能量的转换角度来看,当固体受到荷载以后,就如同一个能量转换器,将应变能转换成热能、电能、声能发射出去。这些能量是固体因受外力而引发的固有现象,因此,这些能量的特征和量值的大小就自然代表着固体材料内的某些属性。 当结构或者材料受外力荷载或内力作用产生变形、断裂、材料内部缺陷,或潜在缺陷在外部条件作用下改变状态时,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。 声发射是一种常见的物理现象,各种材料声发射信号的频率范围很宽,从几Hz的次声频、20 Hz~20K Hz的声频到数MHz的超声频;声发射信号幅度的变化范围也很大,从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大,就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生,但许多材料的声发射信号强度很弱,人耳不能直接听见,需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术,人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。 二、声发射技术基本原理 材料的声发射源主要有:材料塑形变形和位错运动;裂

纹的形成与扩展。声发射的发生要具备以下两个条件:第一,材料要受外载作用;第二,材料内部结构或缺陷要发生变化。 对于材料的微观形变和开裂以及裂纹的发生和发展,就可以利用声发射来提供它们的动态信息。声发射源往往是材料灾难性破坏的发源地,由于声发射现象一般在材料破坏之前就会出现,因此,只要及时捕捉这些声发射信息,根据其特征及其发射强度,不仅可以推知声发射源目前的状态,还可以知道它形成的历史,并预报其发展的趋势。声发射信号是分析声发射性质和状态的基本依据,通常用压电传感器在试件表面接受并记录这些信号,输入仪器进行各种分析和处理。处理和分析声发射信号的特性参数有计数与计数率、能量和能量率,以及频谱和波形、多信号时差等。 声发射检测常用仪器由信号接收(传感器)、信号处理(包括前置放大器、主放大器、滤波器及各种处理方法相适应的仪器)和信号显示(各种参数显示装置)三部分组成。声发射信号是极其微弱的信号,不同类型的声发射源所发射的信号频率和幅度相差很大,而且声发射信号是上升时间短、重复速率很高的脉冲。实验表明,各种材料声发射的频率范围很宽,从次声频、声频到超声频,频率可达50MHz,而且声发射测试时常常有各种机械的、液体的和电气的噪声,其频率特性和其他特性与声发射信号十分相似。因此,一般要求声发射检测仪器应具有以下特性:第一,具有高响

基于MATLAB的声源定位系统

基于MATLAB的声源定位系统摘要 确定一个声源在空间中的位置是一项有广阔应用前景的有趣研究,将来可以广泛的应用于社会生产、生活的各个方面。 声源定位是通过测量物体发出的声音对物体定位,与使用声纳、雷达、无线通讯的定位方法不同,前者信源是普通的声音,是宽带信号,而后者信源是窄带信号。根据声音信号特点,人们提出了不同的声源定位算法,但由于信号质量、噪声和混响的存在,使得现有声源定位算法的定位精度较低。此外,已有的声源定位方法的运算量较大,难以实时处理。 关键词:传声器阵列;声源定位;Matlab

目录 第一章绪论 (1) 第二章声源定位系统的结构 (2) 第三章基于到达时间差的声源定位原理 (3) 第四章串口通信 (5) 第五章实验电路图设计 (8)

第六章总结 (16) 第七章参考文献 (17) 第一章绪论 1.1基于传声器阵列的定位方法简述 在无噪声、无混响的情况下,距离声源很近的高性能、高方向性的单传声器可以获得高质量的声源信号。但是,这要求声源和传声器之间的位置相对固定,如果声源位置改变,就必须人为地移动传声器。若声源在传声器的选择方向之外,则会引入大量的噪声,导致拾取信号的质量下降。而且,当传声器距离声源很远,或者存在一定程度的混响及干扰的情况下,也会使拾取信号的质量严重下降。为了解决单传声器系统的这些局限性,人们提出了用传声器阵列进行声音处理的方法。

传声器阵列是指由一定的几何结构排列而成的若干个传声器组成的阵列。相对于单个传声器而言具有更多优势,它能以电子瞄准的方式从所需要的声源方向提供高质量的声音信号,同时抑制其他的声音和环境噪声,具有很强的空间选择性,无须移动传声器就可对声源信号自动监测、定位和跟踪,如果算法设计精简得当,则系统可实现高速的实时跟踪定位。 传声器阵列的声音信号处理与传统的阵列信号处理主要有以下几种不同: (1)传统的阵列信号处理技术处理的信号一般为平稳或准平稳信号,相关函数可以通过时间相关来准确获得,而传声器阵列要处理的信号通常为短时平稳的声音信号,用时间平均来求得准确的相关函数比较困难。 (2)传统的阵列信号处理一般采用远场模型,而传声器阵列信号处理要根据不同的情况选择远场模型还是使用近场模型。近场模型和远场模型最主要的区别在于是否考虑传声器阵列各阵元因接收信号幅度衰减的不同所带来的影响,对于远场模型,信源到各阵元的距离差与整个传播距离相比非常小,可忽略不计,对于近场模型,信源到各阵元的距离差与整个传播距离相比较大,必须考虑各阵元接收信号的幅度差。 (3)在传统的阵列信号处理中,噪声一般为高斯噪声(包括白、色噪声),与信源无关,在传声器阵列信号处理中噪声既有高斯噪声,也有非高斯噪声,这些噪声可能和信源无关,也可能相关。 由于上述阵列信号处理间的区别,给传声器阵列信号处理带来了极大的挑战。声波在传播过程中要发生幅度衰减,其幅度衰减因子与传播距离成正比,信源到传声器阵列各阵元的距离是不同的,因此声波波前到达各阵元时,幅度也是不同的。 另外,当声音信号在传播时,由于反射、衍射等原因,使到达传声器的声音信号的路径除了直达路径外还存在着多条其它路径,从而产生接收信号的幅度衰减、音质变差等不

欧洲各国可再生能源利用现状与规划

1.2009年可再生能源发展情况 据欧盟相关机构于2010年7月25日发布的统计,2009年欧洲总的电力消费量(3042TWh)中约有19.9%(608TWh)来自于可再生能源,其中水力发电占据最大份额(11.6%),其次是风能(4.2%)、生物质能(3.5%)和太阳能(0.4%)。 2009年的新增电力(27.5GW)中,风力发电37.1%,光伏发电21%,生物质能21%,水电1.4%,太阳能热发电0.45%,其余为燃气发电站(24%)、燃煤电厂(8.7%)、石油(2.1%),垃圾焚烧(1.6%)和核能(1.6%)。 风能:2009年安装的风电总能力超过74GW,已超过了2010年自皮书目标40GW 的80% 以上。欧洲风能协会新的目标是到2020午使风电安装能力达到230GW(海上风电40GW),如果这一目标可以实现,将可以满足欧洲电力约20%的需求。 生物质能:如果能够保持目前的增长速率,2010年生物质发电量有望比2008年翻一番(从108Twh增加200Twh)。但是如果供暖和交通燃料在特定场合中使用也与之竞争,有可能会阻碍生物质发电的发展。 聚光太阳能热发电(CSP):装机容量在欧洲还比较小,截止到2010年5 月仅为0.430GW,仅占电力总量的0.5%,但正在稳步增长。如果欧洲太阳能工业启动计划ESI能实现,预计到2020年聚光太阳能热发电的装机容量可达30GW。目前,大部分CSP的在建项目位于西班牙。 太阳能光伏发电:自2003年以来,光伏发电的总装机容量每年都增加一倍。2009年光伏发电总装机容量已达16GW,占电力总量的2%。保持这一增长势头,2010年装机容量将达10GW。光伏发电能力也超过了欧盟白皮书对可再生能源的

声发射检测技术的发展

声发射检测技术的发展 摘要:本文介绍了声发射检测技术及国内外声发射技术的发展历程和现状,阐述了声发射检测技术的标准的制定、仪器的研发、检测人员及主要研究和应用领域的现状,提出了我国目前急需解决的问题和发展趋势。 关键词:声发射、标准、发展 Abstract:this paper introduces the acoustic emission testing technology at home and abroad and the development course and the present situation of acoustic emission. Expounds the acoustic emission testing technology standards, instruments, the examination personnel and the present research and application fields. Propose our country urgent problems at present and its development trend. Keywords:acoustic emission,standards,development. 一、世界声发射技术的发展历程和现状 材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE),声发射是一种常见的物理现象,大多数材料变形和断裂时有声发射发生,但许多材料的声发射信号强度很弱,人耳不能直接听见,需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来,用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。 现代声发射技术的开始以Kaiser 二十世纪五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即:“材料被重新加载期间,在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。 二十世纪五十年代末和六十年代,美国和日本许多工作者在实验室中作了大量工作,研究了各种材料声发射源的物理机制,并初步应用于工程材料的无损检测领域。Dunegan 首次将声发射技术应用于压力容器的检测。美国于1967 年成立了声发射工作组,日本于1969 年成立了声发射协会。二十世纪七十年代初, Dunegan 等人开展了现代声发射仪器的研制,他们把仪器测试频率提高到 100KHz-1MHz 的范围内, 这是声发射实验技术的重大进展, 现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从实验室走向在生产现场用于监视大型构件的结构完整性创造了条件。 随着现代声发射仪器的出现,整个七十年代和八十年代初人们从声发射源机制、波的传播到声发射信号分析方面开展了广泛和系统的深入研究工作。在生产现场也得到了广泛的应用,尤其在化工容器、核容器和焊接过程的控制方面取得了成功。 二、中国声发射技术发展历程 声发射技术于二十世纪七十年代初开始引入我国。八十年代初期人们开始尝试采用声发射技术进行压力容器的检验等工程应用,由于技术水平的限制发展比较缓慢。八十年代中期劳动部锅炉压力容器检测研究中心率先从美国PAC 公司引进当时世界上最先进的采用Z80 微处理计算机技术制造的SPARTAN 源定位声发射检测与信号处理分析系统, 并在全国一些石化和煤气公司开展了大量球形储罐和卧罐等压力容器的检测,取得了成功的应用实例。随后,冶金部武汉安全

国外可再生能源文献信息

·124· 国外可再生能源文献信息 GW090101 在膜反应器中生产生物柴油时甲醇的再 利用.CAO P G ,DUBE M A ,TREMBLAY A Y.Fuel , 2008,87(6):825-833. 用膜反应器来克服生产生物柴油所面临的挑战。这种技术产生一种渗透流,很容易在室温下把富含脂肪酸甲基酯(FAME )的非极性相和富含甲醇及甘油的极性相进行相分离。为了减小反应系统中总的甲醇同油的物质的量比,将极性相循环使用。在停留时间和工作条件不变的情况下,作者对100%,75%和50%3种循环使用比进行了实验。随着渗透流相分离的持续进行,得到一种至少含85%的FAME 非极性相(其余成分是甲醇)和甲醇/甘油极性相。当循环利用比最高时,在非极性相中FAME 浓度为85.7%~92.4%。FAME 产率维持在0.04kg/min 时,反应系统的甲醇与油的总物质的量比大大减小,达到10∶1,可得到高纯度FAME 产物。 GW090102纤维素乙醇:一种独特的可持续液体运输燃料.WYMAN C E.MRS Bulletin ,2008,33(4):381-383. 由于经济、环境和战略效益都很好,用价廉和丰富的纤维素生物质生产乙醇是生产社会广泛使用的液体运输燃料的一种好途径。纤维素乙醇生产对最大限度减少石油进口、提高能源安全性和大大降低石油进口的贸易赤字等方面起着关键作用。按单位运距的等量成本计,乙醇售价只有汽油价格的67%~80%。要避免纤维素乙醇商品化带来的高资本风险,可采取以下办法:改良现有设备、发行低价政府债券、出售高价值副产物,还可以用木质素做纤维素乙醇生产设备的动力,来实现纤维素乙醇的能量平衡。 GW090103利用太阳能电池串联电阻影响的低复杂 度MPPT 技术.SCARPA V V R,SPIAZZI G,BUSO S.Pro - ceedings of IEEE Applied Power Electronics Conference (APEC )and Exposition.24-28Feb 2008,Austin ,TX ,USA , 2008:1958-1964. 提出了一种用简单的线性方程估算光伏(PV )组件最大功率点(MPP )的方法,它利用了最大功率点处组件电压和电流之间存在的关系。解析研究电学模型后说明,由于 PV 电池串联电阻的影响,在强太阳辐射条件下,上述关系 有可能是线性关系。作者据此导出了MPP 轨迹的一个线性近似表达式,并把它的参数同PV 电池的电学参数联系起来。求出的解同其他MPPT 估算方法相比有一样的复杂度,但有效性更高。另外,通过周期性感测组件开路电压(V oc ),可以校正温度变化时的估算结果。该法适用于低价 PV 系统,在一个55W 太阳能蓄电池充电器中获得了成功 试验。 GW090104结晶硅PV 电池的吸收因子:数值和实 验研究.SANTBERGEN R ,VAN ZOLINGEN RJC.Solar Energy Materials and Solar Cells ,2008,92(4):432-444. PV 电池的吸收因子定义为入射太阳辐射中被电池吸 收的份额,是决定其工作条件下电池温度的重要参数之一。作者通过实验从反射和透射测量数据导出了吸收因子。测定了多种组分逐步增大的结晶硅(C-Si )样品的谱反射和透射因子。实验结果同已有二维数值模式的结果非常一致。发现典型封装C-Si 光伏电池的AM1.5吸收因子高达90.5%。对影响吸收因子的电池参数加深了了解。在坡度足够的C-Si 晶片前部有绒面,对获得如此高的吸收因子是非常重要的。亚禁带宽度太阳辐射(λ>1.1μm )通过自由载流子吸收主要被吸收在很薄的发射极中。理论上,把整个太阳光谱的反射损失减到最小,C-Si 电池的AM1.5吸收因子可以提高到93.0%。文章定量研究了对PV 和 PV/产热系统年产量的影响。 GW090105 中国西藏羊八井地热电站废水排放对河 水的B ,As 和F 污染.GUO Q-H ,WANG Y-X ,LIU W.En - vironmental Geology ,2008,56(1):197-205. 西藏羊八井地热田的热水,所含B ,As 和F 的浓度分别高达119,5.7和19.6mg/L 。作者观测了羊八井含水环境的B ,As 和F 分布。结果表明,在藏波河下游采集的河水样本中,大多数B ,As 和F 浓度都比较高,分别高达3.82,0.27和1.85mg/L ,说明羊八井地热电站排放的废水已导致该河发生B ,As 和F 污染。虽然废水排放点下游由于稀释效应和底部沉积物的吸附使藏波河水的B ,As 和F 浓度有所降低,但从藏波河和羊八井河汇合处采集的样本,其B ,As 和F 含量还是高于作者利用回归分析模型得到的预测值。B ,As 和 F 含量实际值和计算值之间的这种差异,可以归因于羊八 井河上游的污染。河水水质变坏已对羊八井及其居住下游的居民产生健康影响。应采取有效措施(如消除废水污染后再注入地热田的回灌技术)来保护羊八井的环境。 GW090106波兰掺合生物质火电的潜力. BERGGREN M ,LJUNGGREN E ,JOHNSSON F.Biomass and Bioenergy ,2008,32(9):865-879. 作为欧盟加入条约的一部分,波兰必须到2010年把可再生能源发电份额提高到7.5%(2002年这一份额约为 2%),其中大部分目标期望由生物质能发电来达到。该文 研究了生物质和煤共烧在波兰发电系统中的潜力,特别关注生物质供给同现有燃煤电厂中混烧生物质的匹配潜力。有效估算了生物质供应量和评估了电厂基础设施的信息,作为模拟波兰16个地区中每一个共烧潜力的输入。模拟也给出了发电的附加成本和消除共烧CO 2的成本。结果表 可再生能源 Renewable Energy Resources 第27卷第1期2009年2月 Vol.27No.1Feb.2009

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