2011年, 第32卷, 第4期　
刊出日期：2011-07-22

  

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  基于形状误差不确定度的大尺寸测量系统优化配置方法

  倪爱晶,郑联语

  计量学报. 2011, 32(4): 289-295. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.01

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  针对大尺寸测量系统部署问题,提出了面向测量任务的以形状误差不确定度为评价指标的优化配置测量系统的方法。对于基于蒙特卡罗仿真方法的测量点仿真和多测量仪器数据融合进行了研究。在建立形状误差评定模型基础上,提出并实现了基于粒子群算法的形状误差评定模型的求解及基于蒙特卡罗法的形状误差不确定度计算方法。通过某卫星舱段端框的仿真试验,验证了以不确定度为指标进行大尺寸测量系统配置方法的有效性,可为大尺寸测量系统现场快速部署提供方案指导。
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  面向曲面超声检测软件定位方法研究

  郑慧峰,李雄兵,吕江明

  计量学报. 2011, 32(4): 296-300. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.02

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  提出了一种分级匹配的超声检测模板定位方法。首先在待测工件与检测模板工件的包围盒中心分别建立坐标系来进行匹配,然后通过质心匹配使待测工件实际位姿基本与检测模板吻合,再通过完全匹配来实现检测工件的最终定位。通过仿真与实例分析了各级匹配的精度与效果,验证了此分级匹配定位算法的可行性,并给出超声C扫描实例。该算法应用在航空螺旋桨的无损检测上,大大提高了检测效率与可靠性。
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  PCB钻孔自动光电检测精确配准关键算法

  黄永林,叶玉堂,陈镇龙,刘霖

  计量学报. 2011, 32(4): 301-304. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.03

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  为了实现快速印制电路板（PCB）钻孔自动检测,提出了一种PCB待测板和标准板快速自动配置算法。介绍了PCB钻孔自动光学检测系统的基本结构。采用粗匹配和精匹配两步进行配准的方法,通过边缘提取和Hough变换得到待测板4个角点坐标,利用角点坐标和标准板角点的关系进行粗配准,并找到待测板的定位孔;然后利用待测板定位孔圆心和标准板定位孔圆心的关系进行精确配准。实验证明,该算法计算速度和精度完全能够满足实际要求。
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  光纤陀螺静态寻北算法的误差分析

  茅振华,周闻青,李建双,陈挺,黄腾超,周一览

  计量学报. 2011, 32(4): 305-308. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.04

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  以光纤陀螺静态寻北原理为基础,建立了3种常用寻北算法的误差模型,并定量计算算法中参数对寻北误差的影响。对3种模型的分析仿真结果表明,四位置寻北算法的寻北精度高,算法比较稳定,对纬度等寻北参数的敏感度小。
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  视觉漫透射密度基准的研究

  陈锐,李在清,刘子龙,王煜,李娟

  计量学报. 2011, 32(4): 309-314. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.05

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  建立了以光纤半球发射器（HEWOF）为特征的视觉漫透射密度基准。特性化测量表明,其几何与光谱条件符合国际标准ISO 5的规定。合成不确定度为0.0015 (0<D<4.5)和0.0054(5.0≤D<6.0)。利用复合漫射器能与光源和探测系统分别组合的优点,验证了透射测量亥姆霍兹倒易律的有效性。
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  全国一级照度计示值校准能力验证

  姜晓梅,马燕,杨臣铸,林延东,程瑶

  计量学报. 2011, 32(4): 315-317. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.06

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  中国计量科学研究院负责实施并完成了由中国合格评定认可委员会组织的CNAS M0031《一级光照度计示值校准》能力验证计划。26家参加实验室的103个校准结果中,共有86个校准结果为满意,17个校准结果为不满意。对能力验证结果进行了分析,并提出了改进建议。
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  巴克码激励的超声气体流量测量研究

  蒲诚,张涛,綦磊

  计量学报. 2011, 32(4): 318-323. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.07

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  提出了一种用“编码激励+相关测时”的超声气体流量测量方法。理论分析和数值仿真均表明,相同信噪比条件下,与传统的门限电平法及猝发脉冲激励相关法相比,巴克编码激励相关法的时延估计量方差具有更低的克拉美罗下界。采用标准表法标定实验,在200~1 200 m3/h范围内对比研究了巴克序列二进制相位调制激励相关和猝发脉冲激励相关的超声流量测量性能,前者测得流速的标准偏差和测量误差明显优于后者。
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  900 nm照度辐射温度计的研制

  赵婉君,郝小鹏,原遵东,于帆

  计量学报. 2011, 32(4): 324-328. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.08

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  介绍了中国计量科学研究院基于黑体辐射原理研制的波长为900 nm、测温范围为600～1 500 ℃的照度辐射温度计。该辐射温度计测量探测器接收的光谱辐射照度,采用单点分度法,结合有效波长测量技术,直接依据普朗克辐射定律计算被测温度,具有结构简单、测温稳定性好的特点。单点分度法以Cu点为固定点在Al点测温偏差为-0.04 ℃,而在800 ℃和900 ℃两个点,与RT9032辐射温度计测量结果偏差分别为0.09 ℃和0.11 ℃。
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  空气焓值法制冷量测量的两种不确定度评定方法

  滕俊恒,杭晨哲,徐定华,周雪芬,杜洪钧

  计量学报. 2011, 32(4): 329-332. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.09

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  空气焓值法测量空调器制冷量是一种常用方法。由于计算公式复杂,测量不确定度的评定方法及相应的数学模型可以存在多种形式。根据空气焓值法测量制冷量的计算方法,建立了两种不确定度的数学分析模型,即用中间过程量表征的制冷量评定方法和用直接测试量表征的制冷量评定方法评定其测量不确定度,并结合10次独立测量的数据,得到两种不确定度评定方法的计算结果,解析其差异所在。
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  基于胎压的静态载重测量技术研究

  骆光照,黄立梅,石伟,杨峰

  计量学报. 2011, 32(4): 333-337. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.10

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  研究了车辆胎压与载重的相关机理,通过测量轮胎内的气压变化间接测出汽车载重。对载重与受力模型进行了分析,并通过测量实验以及误差分析验证了所提出的模型的有效性和实用性。依据提出的测量方法,设计了一种基于胎压的新型数字式便携载重测量仪。该测量仪主要由便携式控制显示终端和压力变送器组成。实验测试结果表明,该测量仪测量精度较高、成本低、体积小、携带方便,适用于各种轮胎车辆的载重测量。
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  基于EMD与AR谱的轧机主传动系统故障诊断研究

  孟宗,顾海燕,刘利晖,袁静

  计量学报. 2011, 32(4): 338-342. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.11

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  针对轧机故障信号的非线性、非平稳特征,研究了一种基于经验模态分解和AR模型功率谱相结合的分析方法。该方法首先对轧机主传动系统的故障信号进行EMD分解,然后通过选取含有故障信息的IMF分量进行AR模型的功率谱分析,从而提取出故障频率,判断引起故障的原因。通过仿真信号和实例验证了该方法的有效性。
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  基于光电内测法的卧式油罐容量计量方法理论与试验研究

  刘子勇,王金涛,郭立功,张珑,暴雪松,佟林

  计量学报. 2011, 32(4): 343-345. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.12

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  提出了一种基于光电内测原理的卧式罐容量全自动测量方法。讨论了一种卧式罐坐标数据分析算法,针对卧式罐截面曲线不规则的特点,采用曲率计算方法自动进行弧线段与直线段的识别,通过Riemann体积叠加原理计算出卧式罐不同液位高度对应的容积值。进行了对比试验,光电内测法与容量比较法测得的容量值具有较好的一致性。随着液位升高,二者相对偏差逐渐减小,全量程相对偏差为0.2%,验证了该方法的有效性。
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  卧式罐容量比较法的数据处理与容积表生成

  胡立坤,谢树平,黄文琴

  计量学报. 2011, 32(4): 346-350. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.13

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  针对储罐在安装过程中和长期使用后会由于地势、温度、压力发生倾斜、膨胀、蠕变等变形,而这些变形造成容积表难以确定,应用三次平滑样条处理数据的方法以及对称映射算法,提出了一种卧式储罐标定数据分析与容积表生成的方法,并建立卧式储罐标定数据分析与容积表生成系统,通过实例分析和比较验证了该方法的可行性。现场应用情况表明,该方法处理卧式储罐标定数据是有效的。
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  磁流变液执行器分段线性力矩-电流模型研究

  文辞,宋爱国,王爱民

  计量学报. 2011, 32(4): 351-355. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.14

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  磁流变液执行器通过控制输入电流控制输出力矩,精确地确定输出力矩和输入电流之间的关系是关键。提出了一种新的包含磁滞特性的分段线性力矩-电流模型,导出了基于Bingham塑性模型的圆筒式磁流变液执行器的力矩公式,研究了铁磁物质和磁流变液的磁特性。实验表明磁流变液执行器的力矩和电流之间存在磁滞,二次多项式模型、分段线性模型和实验数据比较的结果证明了分段线性模型的有效性。
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  磁性液体在均匀磁场中的瞬态双热线导热系数的测试

  顾邦明,王正良,张立桥,陈善飞

  计量学报. 2011, 32(4): 356-360. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.15

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  将封有聚α-烯烃合成油基磁性液体的两玻璃管放置于磁场中,为消除磁场力、重力所引起的磁性液体自然对流的影响,消除端部效应,研制了磁性液体在均匀磁场中瞬态双热线导热系数的实验测量系统,经与蒸馏水、乙醇标准样品的导热系数测量比较,实验装置有较高的测量精度。实验测量了不同方向的均匀磁场对不同体积浓度的磁性液体导热系数的影响。结果显示,当磁场方向与热通量方向一致时,磁场显著强化磁性液体的导热系数,其导热系数随磁场强度的增加而近似线性增加,且体积浓度越大增加量越大;当磁场方向与热通量方向垂直时,磁性液体的导热系数随磁场强度的变化不明显。
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  波形记录仪触发延迟的测量不确定度评定

  梁志国,孟晓风

  计量学报. 2011, 32(4): 361-367. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.16

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  提出了使用正弦波激励评价波形记录仪触发延迟的新方法,通过一个波形在有触发延迟和无触发延迟时,采集序列间的相位差对应的时间差来最终判定触发延迟结果。讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、采集序列的谐波失真、噪声与非谐波失真、抖动、软件拟合运算误差等,同时给出了不确定度评定结果。以一组实验结果验证了所述方法的有效性和切实可行性。
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  基于二维EMD和小波阈值的掌纹图像去噪

  戴桂平

  计量学报. 2011, 32(4): 368-372. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.17

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  为有效抑制掌纹图像中含有的噪声、提高特征提取的精度,提出一种基于二维经验模式分解和小波阈值去噪相结合的掌纹图像去噪新方法。首先,对含有噪声的掌纹图像进行二维EMD分解,得到不同特征尺度的本征模函数子图像;然后对中高频成分的IMF进行小波多阈值去噪;最后将去噪处理后的各IMF与残差图像通过加和进行重构。实验结果表明,该方法与单独的二维EMD滤波及小波阈值去噪相比,去噪效果更明显,提取的主线和细节特征更清晰,因而均方误差最小、峰值信噪比最高。
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  3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮标准物质的制备

  周诚,陈智群,黄新萍,周彦水,霍欢

  计量学报. 2011, 32(4): 373-376. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.18

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  介绍了3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)标准物质的制备方法。以工业品NTO为基体,经热过滤除去机械杂质、重结晶、低沸点溶剂煮洗、真空干燥等步骤,制备出均匀、稳定的NTO标准物质。使用液相色谱测试主体成分含量,对制备的标准物质进行了均匀性初检,并进行均匀性、稳定性评价研究。研究结果表明,NTO标准物质纯度达到99.91%,均匀性良好,稳定性在一年以上,达到了标准物质的技术指标要求。
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  ⁶⁰Co γ射线空气比释动能量值国内比对

  王坤,张辉,杨小元,胡家成,杨元第

  计量学报. 2011, 32(4): 377-380. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.19

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  中国计量科学研究院作为主导实验室,组织了全国15个实验室参加的⁶⁰Co γ射线空气比释动能量值比对。比对结果表明各参比实验室测量的比对点处空气比释动能率在0.6%以内吻合,核验比对给出的传递标准空气比释动能校准因子在0.8%以内吻合。
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  光刻胶光学性质的光谱椭偏测量方法研究

  刘文德,陈赤,陈熙,于靖,郑春弟,王煜

  计量学报. 2011, 32(4): 381-384. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2011.04.20

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  利用相调制型光谱椭偏仪研究了光刻胶光学常数的测量方法,针对测量过程中光刻胶曝光控制优化了测量方案和仪器参数。对常见的S9912正型光刻胶,给出了曝光前后275～650 nm波段的光学常数。并采用动态椭偏法测量了所需波长下曝光前的光学常数。实验结果表明:该测量方法适用于光刻胶在紫外-可见-红外宽波段的光学性质研究,在光刻模拟、新型光刻胶材料研制及其光学性质表征等领域有重要实用价值。