2012年, 第33卷, 第1期　
刊出日期：2012-01-22

  

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  光干涉法高精度材料线膨胀系数测量

  张旭东,苏永昌,叶孝佑

  计量学报. 2012, 33(1): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.01

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  中国计量科学研究院研制的高精度材料线膨胀系数测量装置,满足温度范围为5～40 ℃、被测件长度在20～1 000 mm之间的线膨胀系数测量。采用激光干涉法测量被测件长度变化量,用高精度温度传感器测量温度值。设计了热平衡式干涉镜,利用空气折射率修正和零位误差补偿技术,保证在5～40 ℃变温范围内激光干涉仪的测量精度。以500 mm标准量块作为测量对象,线膨胀系数测量结果与德国物理技术研究院(PTB)测量结果的相对偏差为0.2%。材料线膨胀系数测量不确定度达到3×10^-8K^-1。
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  嫦娥一号激光高度计在轨测量数据误差分析研究

  王东霞,宋爱国,温秀兰,汪凤林

  计量学报. 2012, 33(1): 5-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.02

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  利用嫦娥一号卫星(CE-1)激光高度计在轨探测科学数据,研究激光高度计月球高程探测误差。对月球南北极纬度60°～90°范围进行月球表面区域划分,进行高程测量重复点的搜索、区域高程粗差的剔除、残差和标准差的计算,并给出处理后区域残差与标准差的分布,对月球南北极区的处理结果作出对比分析,得出南极区纬度60°～90°内区域平均标准差较北极区域偏大。该处理结果为进一步分析激光高度计测量误差的来源提供科学依据,为探月卫星携带的各种有效载荷的设计在精度要求上提供理论指导和参考数据。
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  RIEGL LMS-Z390i三维激光扫描仪测角精度评定方法研究

  张启福,孙现申,王贺,王力

  计量学报. 2012, 33(1): 12-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.03

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  提出了一种新的三维激光扫描仪测角精度评定方法,用TM5100电子经纬仪建立角度基准,以RIEGL LMS-Z390i激光扫描仪观测的点云坐标反算出的角度作为观测值,在考虑轴系误差的影响基础上,建立了平差模型,通过最小二乘解算出激光扫描仪的水平、垂直测角精度分别为0.002 7°、0.001 5°,评定出该方法的可行性。
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  圆度测量中高斯滤波的逼近实现方法

  许景波,袁怡宝,刘泊,林海军,李建新

  计量学报. 2012, 33(1): 16-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.04

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  以B样条函数为基础,将约束条件引入变分原则,并结合小尺度参数高斯滤波器卷积特性,建立高斯滤波器的逼近滤波器。该滤波器与理论滤波器的幅度最大偏差小于1%,并具有零相移特性。在数字滤波算法中,包含两次零相移滤波和加权滤波循环计算,整个算法具有结构形式简单和计算效率较高的特点。根据圆度信号的周期封闭性,采用周期延拓法,消除数字滤波算法存在的边界效应问题。为圆度测量中高斯滤波器的实现提供了一种高精度、高效率的实现方法。
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  基于矩阵方法的共轴球面系统屈光特性研究

  张吉焱,刘文丽

  计量学报. 2012, 33(1): 21-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.05

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  基于眼科屈光学理论,运用矩阵方法建立了单个球镜片及多个球镜片组合的复杂共轴球面系统的精确屈光特性模型,并与简化模型进行比较,分析镜片间距及放置顺序对组合后屈光特性的影响。基于该精确屈光特性模型,对影响球镜度的各项不确定度分量进行分析。组成镜片的前、后表面曲率半径是影响屈光特性的主要不确定度分量,其次是镜片材料折射率和镜片间距引入的不确定度分量,中心厚度引入的不确定度分量最小。
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  移动式沥青砂浆车液压调平系统及其实验研究

  杨建红,房怀英,张认成,蔡钟山

  计量学报. 2012, 33(1): 26-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.06

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  为了保证沥青砂浆车内部计量仪器对水平度的要求和满足频繁移动的特点,建立了沥青砂浆车调平系统模型,分析和研究了不同的调平控制算法,最后通过实验对不同的调平控制算法进行了实验对比研究。研究结果表明:在调平精度为±0.2°以上时,单方向调平控制算法调平容易出现不收敛和调平效率低下;在满足调平精度为±0.1°的前提下,去耦合最低点调平控制算法能保证调平收敛和提高调平效率。基于去耦合最低点调平算法能满足移动式沥青砂浆车调平精度和调平效率。
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  压力式气浮测力传感器静特性研究

  黄斌,余晓芬,黄英,黄海阳,王标

  计量学报. 2012, 33(1): 31-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.07

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  为了避免多维力测量过程中的耦合现象,提出了一种气浮测力的方法。研究建立了压力式气浮测力传感器的特性方程,研制了一种压力式气浮测力传感器静特性实验装置,对理论研究的结果进行了实验验证。实验结果表明,气腔内气体绝对压力Pd在0.5~3.5kg/cm²范围时,气浮测力传感器的线性度为0.8%,回程误差为0.02%,重复性误差为0.1%。
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  应变式力传感器动态特性研究及动态补偿

  张伟,张跃,张智敏,胡刚,孟峰

  计量学报. 2012, 33(1): 35-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.08

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  通过测试传感器的固有频率和冲击响应,对不同结构的应变式力传感器的动态特性进行了研究。当力传感器动态特性不理想时,根据零极点配置法设计了动态补偿数字滤波器,对力传感器进行动态补偿,使之适用于动态测量。实验表明:柱式力传感器的动态特性优于S形力传感器。通过对S形传感器进行动态补偿,拓宽了力传感器的工作频带,提高了力传感器的动态性能,减小了动态误差。
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  阿伏加德罗常数测量研究最新进展

  张继涛,罗志勇,赵克功

  计量学报. 2012, 33(1): 39-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.09

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  综述了阿伏加德罗常数（N_A）测量研究的最新进展。介绍了目前测N_A准确度较高的方法—X射线晶体密度法,该方法通过测量单晶硅的摩尔质量、宏观密度和晶格常数得到N_A。采用X射线晶体密度法有望实现NA相对测量不确定度达到2×10^-8。分析了当前限制NA测量准确度提高的关键研究内容:单晶硅摩尔质量、硅球直径和表面氧化层厚度的测量。并展望了NA测量未来的工作方向。
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  一种电控喷油器动态时间参数测试系统研究

  郭辉,张振东,程强,孙跃东

  计量学报. 2012, 33(1): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.10

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  对电控喷油器动态开启与关闭过程进行了研究,详细分析了其动态工作过程,提出一种基于电控喷油器线圈电流变化测试其动态响应时间的测试方法。以C8051F310单片机为处理器,设计了喷油器开启与关闭响应时间的测试电路,开发了成本低、测试便捷、精度高的测试系统。测试结果表明,喷油器的开启与关闭的响应时间测量误差分别为0.9%和1.14%,满足喷油器相关研究工作的测试要求。
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  中俄在250 Hz～200 kHz频段的水声声压比对校准

  陈毅,王月兵,费腾,A. E. Isaev,A. M. Enyakov,A. N. Matveev

  计量学报. 2012, 33(1): 47-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.11

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  2009年9月至2010年6月,利用B&K 8104和TC 4033水听器作为比对校准用标准水听器,杭州应用声学研究所和俄罗斯国立物理技术与无线电工程测量研究院之间开展了250 Hz～200 kHz频段水声声压的比对校准。尽管中俄双方所使用的测量方法、校准技术和测量装置不同,但双方的校准结果非常一致,最大的偏差只有0.36 dB。经中俄双方专家讨论和分析后一致认为,两个部门在该频段内校准水声声压所采用的测量方法和校准技术是正确的,测量装置给出的校准结果是精确、可靠的。
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  稀疏信号的周期非均匀采样研究

  罗浚溢,田书林,王志刚,朱肇轩

  计量学报. 2012, 33(1): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.12

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  为了实现稀疏信号的有效采样,根据稀疏信号仅有部分频带有能量的特点,建立了周期非均匀采样与重构的模型;利用联合子空间理论将采样与重构转换为向量运算。借助多测量向量模式确定非零行向量的位置,并通过插值器实现信号完整重构,使其能够在数字系统中应用。实验与仿真结果表明该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。
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  脉冲电容器充放电特性测量中3种高压分压器的比较研究

  王振春,王彩红,刘福才,王猛,李坤

  计量学报. 2012, 33(1): 57-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.13

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  脉冲成形网络通过对储能元件缓慢充电并迅速放电从而得到各种陡前沿脉冲,为了提高脉冲成形网络的性能,必须对其与性能相关的技术参数进行测量。通过对脉冲电容器充放电特性测量中的3种高压分压器——电阻式、电容式和阻容式进行比较研究,在分析其结构组成及工作原理的基础上,根据实验要求设计3种分压器并分别用于对高压脉冲电容器充放电特性测量,实验波形分析结果表明,在测量脉冲电容器充电和短路放电电压实验时,电阻式分压器优于其它两种分压器。
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  PMP与CCEM衰减关键比对的链接

  高秋来,梁伟军

  计量学报. 2012, 33(1): 63-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.14

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  APMP 衰减关键比对APMP.EM.RF-K19.CL将比对测量结果与CCEM衰减关键比对进行了链接。在链接计算中,应用加权平均方法计算链接修正值;应用中位数方法剔除链接数据中的统计离群值,并考虑了链接实验室CCEM比对原数据有效性问题。链接计算结果表明链接修正值可靠,评定的不确定度合理。
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  WR-28功率基准系统中等效源反射系数校准研究

  代明珍,崔孝海,刘欣萌

  计量学报. 2012, 33(1): 68-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.15

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  在WR-28功率基准系统中,等效源反射系数是确定量热计有效效率、分析不确定度与进行基准功率量值传递的重要参数,其只与接入量热计的定向耦合器有关,而与信号源无关。介绍了传统三端口测试法、直接校准法和最新提出的Shimaoka K法3种三端口器件等效源反射系数的测试方法。在频段26.5~40 GHz,运用Shimaoka K法对三端口器件（定向耦合器）进行等效源反射系数测量,并与其他两种方法实验结果比较,验证了Shimaoka K法的可行性与准确性,同时通过实验比较,由于Shimaoka K法具有的综合优势,使其成为WR-28功率基准中等效源反射系数的最佳测试方法,并以Shimaoka K法为例,对等效源反射系数不确定度进行了评定。
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  铷原子频标物理系统小型化设计

  康松柏,赵峰,王芳,祁峰,夏白桦,梅刚华

  计量学报. 2012, 33(1): 73-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.16

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  介绍了一种用于铷原子频标的小型化物理系统。该物理系统采用了开槽管式微波腔和分离滤光设计方案,体积为30 cm³。对该物理系统进行了初步测试,短期频率稳定度为3.8×10^-12/τ^1/2,表明该物理系统同时具备了小型化和高信噪比特点,可以应用于高性能小型化铷原子频标。
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  时间频率传递GPS接收机内延迟差分校准技术研究

  梁坤,张爱敏,高小珣

  计量学报. 2012, 33(1): 77-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.17

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  在BIPM差分校准方法基础上,实现了改进的可对时间频率传递GPS接收机内延迟进行单独校准的差分校准方法。以一台经过内延迟校准的接收机作为参考,利用改进的差分校准方法,对另一台基于Javad E_GGD GPS接收模块的自主研制的时间频率传递GPS接收机进行了内延迟校准,校准不确定度优于6ns,与绝对校准方法符合度优于1ns。
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  转基因玉米NK603基体标准物质协同定值实验

  董莲华,隋志伟,余笑波,李亮,王晶

  计量学报. 2012, 33(1): 81-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.18

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  对转基因玉米 NK603基体标准物质荧光定量PCR方法的关键参数进行了方法验证,结果表明该方法适合于标准物质量值协同实验。选择7家实验室采用经过验证的方法对3个水平的转基因玉米NK603基体标准物质量值进行了协同实验,通过分析比较各参与实验室的实验条件、标准曲线的参数,进一步证明该方法室间重复性较好。经统计学分析各参与实验室的数据等精度,3个水平基体标准物质的量值和扩展不确定度分别为0.57%±0.11%、1.21%±0.30%和4.92%±1.80%（k=2）。
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  X射线康普顿背散射安检图像混合滤波器设计

  王怀颖,章毓晋,杨立瑞,陈力,李东

  计量学报. 2012, 33(1): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.19

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  针对X射线康普顿背散射安检图像在噪声、背景均匀性和对比度等方面存在的问题,根据辐射成像系统自身的特点设计了一种混合滤波器,用于改善图像质量。经过图像滤波后,在监视器终端获得了层次清晰、轮廓分明、背景均匀的X光背散射图像。
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  氡析出率测量中的218Po非平衡修正

  谭延亮,肖德涛,赵桂芝,周青芝,肖田,周毅

  计量学报. 2012, 33(1): 91-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.20

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  通过对传统的累积法测量氡析出率模型实验验证,发现得到的氡析出率明显偏低。对测氡仪器的工作原理与集氡罩中氡的浓度变化规律进行分析,发现是由于被测介质表面析出的氡不断进入集氡罩,218Po与氡没有平衡,造成测量的氡浓度明显偏低。通过非平衡修正得到了修正后的氡析出率测量理论模型。利用修正后的该模型得到的介质表面氡析出率与参考值符合得较好,误差小于7%。此外比较优值函数的取值也可发现:修正后的理论模型优值函数的取值小于传统模型,这表明修正后的理论模型更符合实际,该理论模型可应用于氡析出率仪的研制与改进。
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  不等精度测量结果标准差的估计

  陶靖轩,顾龙芳,宋明顺,方兴华

  计量学报. 2012, 33(1): 94-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2012.01.21

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  通过研究不等精度测量结果误差的标准差,提出了应用Bessel公式的一些注意事项和必备条件;对不等精度下的测量结果的精度评定引用Bessel公式的理论给出证明。