吉林化工学院学报

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吉林化工学院学报
Journal of Jilin Institute of Chemical Technology
（月刊，1984年创刊）
主管单位：
吉林省教育厅
主办单位：
吉林化工学院
编辑出版：
吉林化工学院学报编辑部
主编：武敬杰
ISSN 1007-2853　CN 22-1249/TQ

当期目录

2024年, 第41卷, 第1期　刊出日期：2024-01-25

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吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 0-.

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摘要 ( 25 )

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基于响应面法的人参皂苷Rg5的制备工艺优化及壳聚糖作用机制的初步探索

成乐琴, 张仔豪, 陈洁, 朱小涵, 李玲, 云梅

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 1-8. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.001

摘要 ( 128 )

PDF (5521KB) ( 2 )

人参皂苷Rg5是原人参二醇组皂苷（PPD）的转化产物，显示出良好的抗癌、消炎、改善记忆、抗糖尿病等药理活性。人参皂苷Rg5因其稳定性差，通常用比较温和的有机酸作催化剂制备，导致反应速率较慢、收率较低。本文为了提高人参皂苷Rg5的转化率和降低Rg5的分解，通过曲面响应法优化了高粘度壳聚糖辅助下的盐酸催化制备人参皂苷Rg5的工艺条件，并初步探索了壳聚糖的作用原理。实验结果表明，制备人参皂苷Rg5的最佳工艺为酸浓度0.17 mol/L，高粘度壳聚糖用量20 mg，反应温度65 ℃，反应时间100 min，此时Rg5的收率最高达到58.92%。对高粘度壳聚糖的吸附机理研究表明，壳聚糖先吸附氢质子，再通过氢质子吸附PPD皂苷，而且显示对强极性皂苷的吸附能力高于弱极性皂苷。高粘度壳聚糖的这种特性促使高粘度壳聚糖表面可以不断吸附极性较高的PPD皂苷，在其表面生成极性较弱的人参皂苷Rg5，再把生成的人参皂苷Rg5解析到有助于Rg5稳定的酸浓度较低的溶液中，形成吸附→转化→解析的循环，从而提高人参皂苷Rg5的收率和反应速率。

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参玫五味颗粒剂制备工艺及体外活性研究

徐镜惠, 王晓林, 钟方丽, 陈浩, 刘君宇

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 9-14. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.002

摘要 ( 172 )

PDF (790KB) ( 2 )

探索参玫五味颗粒剂的制备工艺及其体外活性。采用单因素及正交实验，对参玫五味总皂苷提取工艺及颗粒剂制备工艺进行优化；利用紫外-可见分光光度法测定参玫五味总皂苷含量；通过测定α-葡萄糖苷酶活性的抑制率及DPPH自由基清除率考察了总皂苷的体外活性。参玫五味总皂苷的最佳提取工艺为：提取溶剂为70%乙醇溶液，料液比为1:10（g/mL），80 ℃提取时间2次，每次2.5 h，在此条件下，参玫五味总皂苷的提取率为7.36 mg/g；参玫五味颗粒剂最佳制备工艺为：浸膏粉与稀释剂质量比为1:1（g:g），稀释剂中乳糖与糊精的质量比为2:1（g:g），三氯蔗糖为矫味剂，润湿剂为85%乙醇溶液。体外活性试验结果表明，参玫五味总皂苷具有较好的体外降血糖及抗氧化活性。为参玫五味颗粒剂在保健食品方向的进一步开发提供了依据。

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吗啉脱氨过程塔顶压力选择控制系统设计

宋楠, 赵黎明, 杨莹, 曹玉波

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 15-18. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.003

摘要 ( 131 )

PDF (1868KB) ( 2 )

针对吗啉脱氨精馏过程塔顶压力控制问题，基于西门子S7-300 PLC，设计了塔顶压力选择控制系统，正常工作时通过冷凝水流量控制塔顶压力，当回流罐内不凝气累积过多导致冷凝液的压力调节功能失效时，切换到放空控制回路排出不凝气，继而恢复冷凝液对压力的调节能力。经离线仿真测试，投入自动控制后，控制程序能够较好地满足预定的控制要求并按照限定的参数条件进行控制器切换，为现场实际工程改造具有良好的参考意义。

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基于24Model的受限空间事故行为致因分析

祝冠军, 付净, 李亚志, 刘耀辉, 崔健禧

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 19-25. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.004

摘要 ( 112 )

PDF (2744KB) ( 2 )

为有效预防化工行业受限空间事故，减少人员伤亡，基于化工行业受限空间事故统计数据，明确事故发生规律。应用24Model系统探究“4·15”重大着火中毒事故致因要素，并深入挖掘要素间的内在关联，计算各致因要素总输入输出度，由此明确预防措施的优先级。研究结果表明：我国化工行业受限空间事故发生数呈平稳变化趋势，事故级别多为较大事故（占比65.6%），主要事故类型为中毒和窒息事故（占比59.1%）。在“4·15”重大着火中毒事故致因要素中，车间地下室不正确存放LMZ冷媒增效剂总输入输出度最大（C(B1)=0.44），具有预控的优先级别。研究结果为化工行业受限空间事故预防措施的制定提供数据支持及策略参考。

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热压制备SiC/Si3N4陶瓷复合材料的力学性能研究

解玉鹏, 周新龙

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 26-31. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.005

摘要 ( 159 )

PDF (10534KB) ( 1 )

通过热压烧结制备SiC/Si3N4陶瓷复合材料，研究温度和压力对复合材料的力学性能和微观结构。结果表明：（1）原料质量配比Si3N4：SiC：CaF2 =6：4：1，在1400℃、25MPa材料的抗弯强度达到最大值为66.7MPa，体积密度为2.2g/cm3，气孔率达到29.01%。随着温度的上升，材料的性能逐渐下降。在1400℃时主晶相仍为β-Si3N4且含有少量SiC。（2）在相同的质量配比和1400℃烧结温度下，在45MPa的烧结压力下制备的复合材料的力学性能为77.4MPa，体积密度达到2.3g/cm3，气孔率达到27.09%。从SEM图中可以观察到随着烧结压力的不断升高，材料的致密度和力学性能逐渐提高。

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混联驱动上肢康复机器人设计与分析

王守鹏, 廖承业

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 32-36. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.006

摘要 ( 133 )

PDF (4769KB) ( 1 )

以国内外上肢康复机器人结构研究启发，依据人体上肢体结构以及运动形式，设计一款新型的上肢康复机器人。该康复机器人是一种混联驱动式上肢外骨骼康复机器人，可以实现人体坐姿态情况下进行上肢康复。首先，对上肢康复机器人进行初步建模设计。其次，再对初步建模进行运动仿真，观察初步建模设计是否能够进行相应康复动作。再根据初步建模模型对康复机器人进行细节结构设计，并且对机器人结构中采用的减速器和电机进行计算与选型。根据细节结构再对康复机器人进行运动仿真模拟康复训练的相关动作，验证康复机器人是否满足康复要求。最后，对康复机器人进行有限元分析，对康复机器人零件进行优化。

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基于多角度弯曲高压输流管道流固耦合分析

张友军, 甘树坤, 吕雪飞

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 37-42. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.007

摘要 ( 125 )

PDF (2198KB) ( 2 )

弯曲高压输流管道在工程实践中应用广泛，为分析其输流特性，通过构建动力学模型，应用SolidWorks软件建立定圆角多角度管道有限元模型，ANSYS的Workbench平台搭建Fluent模块和瞬态结构模块进行流固耦合，创建数据传输进行模态分析，进而研究高压流体流入管道后在弯道处对管壁的冲击、应力、应变之间的关系。结果表明，不同角度输流管道对管壁的影响不同，从而为工程实践合理规避管道压力的危害提供理论参考。

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多因素影响下的S型管道冲刷腐蚀速率分析

马忠贞, 张友军, 吕雪飞, 甘树坤

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 43-50. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.008

摘要 ( 136 )

PDF (9598KB) ( 1 )

S型管道应用于输运过程中的复杂地形，在上下游弯头处，会形成不同程度的冲刷腐蚀，造成安全隐患。为分析其腐蚀影响因素，建立S型管道腐蚀模型，采用ANSYS的Workbench平台搭建Fluent模块对不同影响因素下的腐蚀模型进行研究，创建数据传输，进而研究流体在流入弯管后各因素与冲蚀速率的关系。结果表明，S型管道冲刷腐蚀受到多因素的影响，尤其是下游弯头处的冲刷腐蚀更为明显。适当减小颗粒物直径、颗粒物质量流量，增大管径和弯径比可以减缓腐蚀及减小腐蚀区域。研究可为管道腐蚀安全稳定运行提供理论依据。

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基于改进YOLOv5s的仓储货物检测算法研究

王影, 王晨, 贾永涛, 刘麒

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 51-58. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.009

摘要 ( 136 )

PDF (4735KB) ( 0 )

针对目前仓储货物分类速度慢、易出错、灵活性差等问题，提出了一种改进YOLOv5s的货物检测算法，对仓储货物进行预分类。首先，根据仓储货物的外形特征，将其分为包装箱与包装袋两大类，形成训练数据集；其次，将骨干网络更换为具有更小模型尺寸的MobileNetV3，加快推理；再次，添加SE注意力机制模块，旨在提高模型的检测精度；最后，结合α_CIoU损失函数，增强模型的灵活度。通过实验验证，改进后的算法相较于原始算法在精确率（Precision，P）、平均类别精度（mean Average Precision，mAP）和帧率（Frames Per Second，FPS）三方面分别提升2.1%、0.5%和10.6%，能够高效地完成对仓储货物的预分类工作。

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基于DBO-BP的工业机器人定位误差补偿方法

刘麒, 谭丁诚, 刘振刚, 王影

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 59-66. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.010

摘要 ( 149 )

PDF (4026KB) ( 2 )

为提高工业机器人绝对定位精度，提出一种基于DBO-BP与离线前馈校正相结合的方法。该方法适用于工业机器人定位误差补偿研究。通过使用拉丁超立方抽样法获取工业机器人的位姿样本，并利用BP神经网络建立误差预测模型，应用DBO优化算法改善了局部最优现象，从而提高了模型的收敛性和鲁棒性。经过离线前馈补偿处理后，降低了工业机器人定位误差，大幅提高了机器人绝对定位精度。这种方法能够有效提高机器人的精度和稳定性，并为工业机器人的精准定位问题提供了可行的解决方案。

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吗啉精馏过程塔釜温度串级控制系统应用研究

王大鹏, 徐兆莲, 曹玉波

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 67-71. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.011

摘要 ( 111 )

PDF (1291KB) ( 0 )

针对吗啉精馏过程塔釜温度易受压力波动干扰问题，研究了串级PID控制方案。通过对现场生产数据进行系统辨识获得被控对象传递函数，利用Simulink搭建仿真模型，验证了串级PID控制方案的可行性，基于S7-300PLC设计了塔釜温度串级控制系统。该控制方案实现简单，调试方便，易于在PLC系统中实施，具有良好的推广价值。

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四腔混联压电泵结构设计与试验分析

齐振翔, 接勐, 马腾飞

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 72-75. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.012

摘要 ( 92 )

PDF (1896KB) ( 0 )

为提高压电泵的输出性能，结合串并联结构压电泵的优点，提出一种四腔混联压电泵设计。在110V，40Hz ～400Hz范围的正弦交流电驱动下，对制作的试验样机进行气体介质、液体介质的输送性能试验。结果显示：压电泵泵送空气时，压电振子的工作模式对输出性能的影响可忽略不计，最大输出流量可达3036ml。压电泵泵送液体水时，采用异步驱动，输出性能更好，驱动频率为140Hz时输出流量达到最大，为1067ml。试验结果为多腔体混联压电泵的实际应用提供一定参考。

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基于机器视觉的刹车盘工件上下料系统

谢延楠, 刘兴德

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 76-81. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.013

摘要 ( 116 )

PDF (5684KB) ( 0 )

在传统刹车盘的生产过程中，几乎都采用人力进行加工机床上下料。这种作业方式存在搬运效率低、生产成本高、无法满足高效生产的问题，提出一种基于机器视觉的刹车盘工件的上下料系统，将视觉与工业机器人相结合，搭建的系统能够准确地识别出工件的位姿，并将位姿结果转换到机器人的坐标系下，从而引导机器人准确抓取工件。经实验证明，该系统具有自主灵活性，且能够顺利完成刹车盘的上下料。

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尾气水洗塔在城市轨道交通内燃机车中的应用与研究

孙慧友, 刘国庆, 刘严

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 82-85. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.014

摘要 ( 104 )

PDF (801KB) ( 1 )

轨道交通的内燃机车主要担负着车辆段内调车作业,线上维修、线上紧急救援、线路和接触网检测等工作,内燃机车是保证轨道交通安全运营不可或缺的设备,内燃机车在地铁隧道内运行时会产生大量尾气,无法从隧道排出,对隧道内的空气造成了很大的污染,非常不利于维系工人的线上作业。基于以上原因,设计了在内燃机车上使用尾气水洗塔,在实际运行过程中取得了较好的效果。

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基于LiteOS系统的串行数据通信的研究与应用

王军

吉林化工学院学报, 2024, 41(1): 86-90. https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.01.015

摘要 ( 85 )

PDF (1606KB) ( 1 )

在LiteOS实时操作系统的支持下，嵌入式系统的整体功能是需要通过多个任务和中断服务程序ISR的协同运行来实现的。串行通信端口作为共享资源会被两个以上任务或中断服务程序ISR并发访问，为保障串行数据通信的可靠性和完整性，提出一种通用的串行数据通信帧结构设计，通过深入分析LiteOS系统下串行数据通信存在的问题，提出LiteOS系统下高效稳定的串行数据发送和串行数据接收方法。

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