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基于光散射法和电荷感应法融合的粉尘浓度检测技术
被引量:
22
1
作者
赵政
李德文
+1 位作者
吴付祥
刘国庆
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期139-146,152,共9页
为了减小粉尘浓度在线检测误差,分析光散射法和电荷感应法的基本原理,揭示两种方法的局限性;将光散射子单元和电荷感应子单元的结构和数据融合,研制并联自动切换的融合单元,提出一种粉尘浓度融合检测算法.实验发现:融合单元的检测误差≤...
为了减小粉尘浓度在线检测误差,分析光散射法和电荷感应法的基本原理,揭示两种方法的局限性;将光散射子单元和电荷感应子单元的结构和数据融合,研制并联自动切换的融合单元,提出一种粉尘浓度融合检测算法.实验发现:融合单元的检测误差≤11.3%,比光散射子单元小3.6%,比电荷感应子单元小3.5%;融合单元的平均标定分辨率为112.8,是光散射子单元的1.27倍,是电荷感应子单元的4.68倍;融合单元的标定线性度最好.表明融合技术克服了光散射法和电荷感应法的局限性,进一步减小了检测误差和提高了标定分辨率、线性度.
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关键词
粉尘浓度
光散射
法
电荷感应法
局限性
融合
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职称材料
电荷感应法粉尘浓度检测技术
被引量:
47
2
作者
陈建阁
吴付祥
王杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期713-718,共6页
为了避免目前粉尘浓度传感器管路易堵塞、维护较频繁的问题,根据煤矿粉尘的电荷性提出电荷感应法粉尘浓度检测技术。建立了棒状电极与粉尘颗粒间的电荷感应数学模型,推导了棒状电极电荷感应空间灵敏度,并分析了其感应空间灵敏度的分布特...
为了避免目前粉尘浓度传感器管路易堵塞、维护较频繁的问题,根据煤矿粉尘的电荷性提出电荷感应法粉尘浓度检测技术。建立了棒状电极与粉尘颗粒间的电荷感应数学模型,推导了棒状电极电荷感应空间灵敏度,并分析了其感应空间灵敏度的分布特性;通过对单一粉尘颗粒和粉尘云感应信号的研究,证明了动态的带电颗粒可感应出交变信号,带电颗粒距电极越近感应信号的波动性越大,且电极周围的粉尘浓度与感应所得信号的波动性呈正相关关系。通过实验分析波动信号各个特征值与粉尘浓度间的关系,确定了波动信号的标准偏差与粉尘浓度整体具有较好的线性度。最后通过实验证明电荷感应法粉尘浓度检测技术具有较好的重复性,且检测误差低于10%。
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关键词
粉尘浓度检测
棒状电极
电荷感应法
电荷
感应
空间灵敏度
正相关关系
标准偏差
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职称材料
基于电荷感应法的金属粉尘浓度检测技术
被引量:
6
3
作者
赵政
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017年第12期155-159,共5页
为实现煤矿井下金属粉尘浓度的实时连续检测,预警金属粉尘爆炸事故,基于金属粉尘的静电特性研究了金属粉尘浓度的连续检测技术,剖析了基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术基本原理,设计了电荷感应法的检测机构与方式,完成了微弱电荷信号...
为实现煤矿井下金属粉尘浓度的实时连续检测,预警金属粉尘爆炸事故,基于金属粉尘的静电特性研究了金属粉尘浓度的连续检测技术,剖析了基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术基本原理,设计了电荷感应法的检测机构与方式,完成了微弱电荷信号的提取电路和预警功能的设计。利用基于电荷感应法的传感器样机对金属粉尘浓度进行3个月的测试试验,试验结果证明了整个试验周期内,其检测误差均小于10%,基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术能够适用于金属粉尘的实时连续长时间的在线检测。
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关键词
金属粉尘
浓度检测
电荷感应法
电荷
检测机构
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职称材料
计算特高杆塔雷击响应的感应电荷准静法
被引量:
1
4
作者
詹花茂
林福昌
招誉颐
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第12期1-4,共4页
雷击杆塔引起的过电压是导致输电线路事故的原因之一 ,需要尽量准确估计 ,而特高杆塔系统上传播的雷电波是球面波 ,为避免建立等效电路的困难建立了雷击杆塔、地线、导线系统响应分析的数学模型 ,提出了感应电荷准静法 ,用电磁场理论确...
雷击杆塔引起的过电压是导致输电线路事故的原因之一 ,需要尽量准确估计 ,而特高杆塔系统上传播的雷电波是球面波 ,为避免建立等效电路的困难建立了雷击杆塔、地线、导线系统响应分析的数学模型 ,提出了感应电荷准静法 ,用电磁场理论确定绝缘子串两端电压。分析对位参考点和分流问题后提出了新计算分流系数法。研究发现杆塔电位包括可变的抵消分量和雷电单极电荷引起的恒定分量两部分。感应电荷准静法计算杆塔模型的冲击响应与NEC 2的计算结果基本一致。
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关键词
特高杆塔
电磁场
感应
电荷
准静
法
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职称材料
湿度对煤尘浓度测量精度的影响实验及其补偿措施
被引量:
1
5
作者
谢双
易俊
+1 位作者
王杰
王文和
《矿业安全与环保》
北大核心
2018年第5期69-73,共5页
为了探索环境湿度对煤尘浓度测量精度的影响,在分析激光散射法、β射线法和电荷感应法这3种主要测尘方法原理的基础上,在不同湿度条件下开展了煤尘浓度测量及其误差的实验分析,并指出了各自的补偿方法。煤尘浓度测量实验结果表明:当相...
为了探索环境湿度对煤尘浓度测量精度的影响,在分析激光散射法、β射线法和电荷感应法这3种主要测尘方法原理的基础上,在不同湿度条件下开展了煤尘浓度测量及其误差的实验分析,并指出了各自的补偿方法。煤尘浓度测量实验结果表明:当相对湿度为50%时,3种测尘方法的误差均小于7%;当相对湿度为60%~70%时,激光散射法的误差大于20%,β射线法和电荷感应法的最大误差都约为15%;当相对湿度大于70%时,3种测尘方法的误差都较大。通过对激光散射法和电荷感应法增加湿度检测系统,激光散射法根据湿度调整质量浓度转换系数,电荷感应法根据湿度调整算法的系数,β射线法则采用动态加热的补偿方法,以消除湿度的影响。
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关键词
煤尘浓度
激光散射
法
Β射线
法
电荷感应法
相对湿度
测量误差
补偿修正
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职称材料
基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术
被引量:
9
6
作者
赵政
李德文
+1 位作者
吴付祥
刘国庆
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期2304-2312,共9页
粉尘质量浓度在线检测技术是矿山通风安全和尘肺预警的重要基础,而技术的核心是检测误差。为了减小粉尘质量浓度在线检测的误差,提出一种基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术。调研发现目前应用最多的粉尘质量浓度在线检测方法是光散...
粉尘质量浓度在线检测技术是矿山通风安全和尘肺预警的重要基础,而技术的核心是检测误差。为了减小粉尘质量浓度在线检测的误差,提出一种基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术。调研发现目前应用最多的粉尘质量浓度在线检测方法是光散射法和电荷感应法;基于2种方法的基本原理,研制了光散射传感子单元和电荷感应传感子单元。为了解决光散射传感子单元的污染问题,借助气幕控尘技术,设计了一种带气幕隔尘的光散射传感子单元;再将2种传感子单元进行结构融合,得到串联型的多传感融合单元。然后,基于实验准备与系统,对多传感融合单元进行系列实验,采用多传感数据融合方法,将光散射子单元和电荷感应子单元的AD值进行数据融合,提出一种粉尘质量浓度检测算法,形成了多传感融合的粉尘质量浓度检测技术。最后,实验发现:光散射传感子单元的气幕隔尘结构尽量避免了粉尘对光学器件的污染;多传感融合单元的检测误差≤8.5%,比光散射传感子单元小6.4%,比电荷感应传感子单元小6.2%;多传感融合单元的平均标定灵敏度是2911.4,与光散射传感子单元相比提高了32.3倍,与电荷感应传感子单元比较提高了124.4倍。证明:多传感融合技术克服了光散射法和电荷感应法对粉尘质量浓度检测的局限性,集中了2者的优点,进一步减小了检测误差和提高了标定灵敏度。
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关键词
粉尘质量浓度
多传感融合
光散射
法
电荷感应法
检测误差
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职称材料
特高杆塔雷电过电压计算
被引量:
4
7
作者
詹花茂
林福昌
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期9-11,共3页
基于感应电荷准静法开发了用于特高杆塔雷电过电压分析的计算软件。用该软件计算了两种典型雷电 流波形下江阴特高杆塔绝缘子串两端的电压,并分析了组成过电压的两个分量的影响。计算结果与工程算法基本吻合,证明该软件可用于评价特高...
基于感应电荷准静法开发了用于特高杆塔雷电过电压分析的计算软件。用该软件计算了两种典型雷电 流波形下江阴特高杆塔绝缘子串两端的电压,并分析了组成过电压的两个分量的影响。计算结果与工程算法基本吻合,证明该软件可用于评价特高杆塔绝缘系统的雷电特性。
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关键词
雷电过电压
感应
电荷
准静
法
江阴特高杆塔
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职称材料
金属粉尘浓度检测技术研究
被引量:
4
8
作者
张所容
陈建阁
《工矿自动化》
北大核心
2017年第3期57-60,共4页
针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和...
针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和电荷感应法检测误差均较小;但在长时间连续检测后,光散射法检测误差增大且检测值均偏高,而电荷感应法检测精度仍较高。
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关键词
金属粉尘浓度
电荷感应法
光散射
法
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职称材料
题名
基于光散射法和电荷感应法融合的粉尘浓度检测技术
被引量:
22
1
作者
赵政
李德文
吴付祥
刘国庆
机构
重庆大学资源与安全学院
中煤科工集团重庆研究院有限公司
煤炭科学研究总院
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期139-146,152,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0805200).
文摘
为了减小粉尘浓度在线检测误差,分析光散射法和电荷感应法的基本原理,揭示两种方法的局限性;将光散射子单元和电荷感应子单元的结构和数据融合,研制并联自动切换的融合单元,提出一种粉尘浓度融合检测算法.实验发现:融合单元的检测误差≤11.3%,比光散射子单元小3.6%,比电荷感应子单元小3.5%;融合单元的平均标定分辨率为112.8,是光散射子单元的1.27倍,是电荷感应子单元的4.68倍;融合单元的标定线性度最好.表明融合技术克服了光散射法和电荷感应法的局限性,进一步减小了检测误差和提高了标定分辨率、线性度.
关键词
粉尘浓度
光散射
法
电荷感应法
局限性
融合
Keywords
dust concentration
light scattering method
charge induction method
limitation
fusion
分类号
TD714 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
电荷感应法粉尘浓度检测技术
被引量:
47
2
作者
陈建阁
吴付祥
王杰
机构
中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期713-718,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1261205)
重庆市科技人才培养(新产品研发团队建设)资助项目(cstc2013kjrc-tdjs20003)
文摘
为了避免目前粉尘浓度传感器管路易堵塞、维护较频繁的问题,根据煤矿粉尘的电荷性提出电荷感应法粉尘浓度检测技术。建立了棒状电极与粉尘颗粒间的电荷感应数学模型,推导了棒状电极电荷感应空间灵敏度,并分析了其感应空间灵敏度的分布特性;通过对单一粉尘颗粒和粉尘云感应信号的研究,证明了动态的带电颗粒可感应出交变信号,带电颗粒距电极越近感应信号的波动性越大,且电极周围的粉尘浓度与感应所得信号的波动性呈正相关关系。通过实验分析波动信号各个特征值与粉尘浓度间的关系,确定了波动信号的标准偏差与粉尘浓度整体具有较好的线性度。最后通过实验证明电荷感应法粉尘浓度检测技术具有较好的重复性,且检测误差低于10%。
关键词
粉尘浓度检测
棒状电极
电荷感应法
电荷
感应
空间灵敏度
正相关关系
标准偏差
Keywords
dust concentration detection
rod electrode
charge induction method
charge-induced spatial sensitivity
positive correlation
standard deviation
分类号
TD714.3 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于电荷感应法的金属粉尘浓度检测技术
被引量:
6
3
作者
赵政
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017年第12期155-159,共5页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFF0102801
2016YFC0801703)
文摘
为实现煤矿井下金属粉尘浓度的实时连续检测,预警金属粉尘爆炸事故,基于金属粉尘的静电特性研究了金属粉尘浓度的连续检测技术,剖析了基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术基本原理,设计了电荷感应法的检测机构与方式,完成了微弱电荷信号的提取电路和预警功能的设计。利用基于电荷感应法的传感器样机对金属粉尘浓度进行3个月的测试试验,试验结果证明了整个试验周期内,其检测误差均小于10%,基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术能够适用于金属粉尘的实时连续长时间的在线检测。
关键词
金属粉尘
浓度检测
电荷感应法
电荷
检测机构
Keywords
metal dust
concentration detection
electric charge induction method
electric charge detection mechanism
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
计算特高杆塔雷击响应的感应电荷准静法
被引量:
1
4
作者
詹花茂
林福昌
招誉颐
机构
华北电力大学电气工程学院
华中科技大学电气与电子工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第12期1-4,共4页
文摘
雷击杆塔引起的过电压是导致输电线路事故的原因之一 ,需要尽量准确估计 ,而特高杆塔系统上传播的雷电波是球面波 ,为避免建立等效电路的困难建立了雷击杆塔、地线、导线系统响应分析的数学模型 ,提出了感应电荷准静法 ,用电磁场理论确定绝缘子串两端电压。分析对位参考点和分流问题后提出了新计算分流系数法。研究发现杆塔电位包括可变的抵消分量和雷电单极电荷引起的恒定分量两部分。感应电荷准静法计算杆塔模型的冲击响应与NEC 2的计算结果基本一致。
关键词
特高杆塔
电磁场
感应
电荷
准静
法
Keywords
ultra-high transmission tower
electromagnetic field
quasi-steady induced charge method
分类号
TM863 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
湿度对煤尘浓度测量精度的影响实验及其补偿措施
被引量:
1
5
作者
谢双
易俊
王杰
王文和
机构
重庆科技学院安全工程学院
重庆工程职业技术学院
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2018年第5期69-73,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0805200)
重庆科技学院研究生科技创新计划项目(YKJCX1720701)
文摘
为了探索环境湿度对煤尘浓度测量精度的影响,在分析激光散射法、β射线法和电荷感应法这3种主要测尘方法原理的基础上,在不同湿度条件下开展了煤尘浓度测量及其误差的实验分析,并指出了各自的补偿方法。煤尘浓度测量实验结果表明:当相对湿度为50%时,3种测尘方法的误差均小于7%;当相对湿度为60%~70%时,激光散射法的误差大于20%,β射线法和电荷感应法的最大误差都约为15%;当相对湿度大于70%时,3种测尘方法的误差都较大。通过对激光散射法和电荷感应法增加湿度检测系统,激光散射法根据湿度调整质量浓度转换系数,电荷感应法根据湿度调整算法的系数,β射线法则采用动态加热的补偿方法,以消除湿度的影响。
关键词
煤尘浓度
激光散射
法
Β射线
法
电荷感应法
相对湿度
测量误差
补偿修正
Keywords
coal dust concentration
laser scattering method
β-ray method
charge sensing method
relative humidity
measurement error
compensation correction
分类号
TD714. [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术
被引量:
9
6
作者
赵政
李德文
吴付祥
刘国庆
机构
重庆大学资源与安全学院
中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期2304-2312,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0805200)。
文摘
粉尘质量浓度在线检测技术是矿山通风安全和尘肺预警的重要基础,而技术的核心是检测误差。为了减小粉尘质量浓度在线检测的误差,提出一种基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术。调研发现目前应用最多的粉尘质量浓度在线检测方法是光散射法和电荷感应法;基于2种方法的基本原理,研制了光散射传感子单元和电荷感应传感子单元。为了解决光散射传感子单元的污染问题,借助气幕控尘技术,设计了一种带气幕隔尘的光散射传感子单元;再将2种传感子单元进行结构融合,得到串联型的多传感融合单元。然后,基于实验准备与系统,对多传感融合单元进行系列实验,采用多传感数据融合方法,将光散射子单元和电荷感应子单元的AD值进行数据融合,提出一种粉尘质量浓度检测算法,形成了多传感融合的粉尘质量浓度检测技术。最后,实验发现:光散射传感子单元的气幕隔尘结构尽量避免了粉尘对光学器件的污染;多传感融合单元的检测误差≤8.5%,比光散射传感子单元小6.4%,比电荷感应传感子单元小6.2%;多传感融合单元的平均标定灵敏度是2911.4,与光散射传感子单元相比提高了32.3倍,与电荷感应传感子单元比较提高了124.4倍。证明:多传感融合技术克服了光散射法和电荷感应法对粉尘质量浓度检测的局限性,集中了2者的优点,进一步减小了检测误差和提高了标定灵敏度。
关键词
粉尘质量浓度
多传感融合
光散射
法
电荷感应法
检测误差
Keywords
dust concentration
multi-sensor fusion
light scattering method
charge induction method
detection error
分类号
TD714 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
特高杆塔雷电过电压计算
被引量:
4
7
作者
詹花茂
林福昌
机构
华北电力大学电气工程学院
华中科技大学电气工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期9-11,共3页
文摘
基于感应电荷准静法开发了用于特高杆塔雷电过电压分析的计算软件。用该软件计算了两种典型雷电 流波形下江阴特高杆塔绝缘子串两端的电压,并分析了组成过电压的两个分量的影响。计算结果与工程算法基本吻合,证明该软件可用于评价特高杆塔绝缘系统的雷电特性。
关键词
雷电过电压
感应
电荷
准静
法
江阴特高杆塔
Keywords
lightning over-voltage
quasi-static induced charg e method
jiangyin ultra-high transmission tower
分类号
TM863 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
金属粉尘浓度检测技术研究
被引量:
4
8
作者
张所容
陈建阁
机构
重庆摩天环保工程有限公司
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2017年第3期57-60,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801703)
国家自然科学基金资助项目(U1261205)
文摘
针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和电荷感应法检测误差均较小;但在长时间连续检测后,光散射法检测误差增大且检测值均偏高,而电荷感应法检测精度仍较高。
关键词
金属粉尘浓度
电荷感应法
光散射
法
Keywords
metal dust concentration
charge induction method
light scattering method
分类号
TD711.35 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光散射法和电荷感应法融合的粉尘浓度检测技术
赵政
李德文
吴付祥
刘国庆
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
22
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职称材料
2
电荷感应法粉尘浓度检测技术
陈建阁
吴付祥
王杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
47
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职称材料
3
基于电荷感应法的金属粉尘浓度检测技术
赵政
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017
6
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职称材料
4
计算特高杆塔雷击响应的感应电荷准静法
詹花茂
林福昌
招誉颐
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
1
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职称材料
5
湿度对煤尘浓度测量精度的影响实验及其补偿措施
谢双
易俊
王杰
王文和
《矿业安全与环保》
北大核心
2018
1
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职称材料
6
基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术
赵政
李德文
吴付祥
刘国庆
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
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职称材料
7
特高杆塔雷电过电压计算
詹花茂
林福昌
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
4
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职称材料
8
金属粉尘浓度检测技术研究
张所容
陈建阁
《工矿自动化》
北大核心
2017
4
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职称材料
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