2013年, 第34卷, 第4期　
刊出日期：2013-07-22

  

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  基于EMMD的欠定旋转机械振动信号盲源分离

  孟宗, 梁智, 宗振威, 惠绍楠

  计量学报. 2013, 34(4): 305-310. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.01

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  传统盲源分离算法通常基于观测信号数不小于源信号数的假设, 当观测信号数小于源信号数时, 盲源分离效果较差, 而欠定的甚至单通道信号的盲源分离问题普遍存在于旋转机械中, 针对该问题, 提出一种基于极值域均值分解的欠定旋转机械振动信号盲源分离算法。首先把欠定的观测信号进行极值域均值分解得到一系列本征模函数, 将欠定观测信号和其本征模函数组成多维信号, 作为新的观测信号实现升维；然后利用奇异值分解和贝叶斯准则进行源数估计, 最后利用基于四阶累积量的特征矩阵联合对角化方法实现信号的盲分离。仿真结果表明, 该方法能够有效地解决欠定观测信号的盲源分离问题。
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  30kN·m多功能扭矩标准机

  孟峰, 张智敏, 张跃, 李涛, 吉鸿磊

  计量学报. 2013, 34(4): 311-314. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.02

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  介绍了中国计量科学研究院研制的30kN·m多功能扭矩标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统及该机的性能试验和不确定度分析。该机采用参考式扭矩标准机结构,能够在一台机器上实现大量程段液压扭矩扳手、扭矩倍增器、标准扭矩传感器及标准扭矩扳手的检测校准,具有高准确度、多功能等特点。
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  波浪浮标数据处理算法研究

  唐厂, 王楠楠, 何改云, 宋占杰

  计量学报. 2013, 34(4): 315-319. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000- 1158.2013.04.03

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  利用数学中的多项式拟合算法,消除了数据处理过程中简单积分产生趋势项而对海浪参数估计带来的间接误差,提高了海态参数反演精度。实例仿真和实际数据测量结果表明,运用此方法处理波浪浮标数据时可以得到更加精准的海浪波高、周期等参数。
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  水质色度的色差测量方法

  沈为民,余潘,黄杰,徐贲,赵晓伟,余庆

  计量学报. 2013, 34(4): 320-324. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.04

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  为了适应自动测量水质色度的要求,克服目前水质色度测量方法的局限性,提出了采用色差值测量水质色度的方法。实验建立了色差与色度之间的数值关系,通过测量水样的光谱透射比,计算色差值,就可得到水样色度值。系统经定标后测量过程不需要标准溶液,待测水样的颜色也不再受到限制。实际水样测量表明,测量结果与国家标准方法一致,且灵敏度更高,重复性更好。
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  多功能便携式色温表的研制

  黄艳, 张晗

  计量学报. 2013, 34(4): 325-329. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.05

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  提出了一种便携式色温表的研制方案,在公式法测量原理的基础上,采用光-频转换的硒色敏传感器,利用单片机和数字电路结合软件修正进行系统控制和计算色温值。按照色温表检定规程要求进行了检测,结果表明色温表的各项技术指标均达到规程JJG 212-2003的要求。
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  LED光谱辐射强度测量不确定度分析

  尹德金, 刘薇, 来磊, 黄必勇, 李铁成

  计量学报. 2013, 34(4): 330-333. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.06

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  与LED测量紧密相关的测量不确定度具有非常重要的意义。通过选择恰当的数量、装置等,可以举例分析不确定度计算的过程。试验中采用可溯源至NIM的光谱光度计和标准LED,通过实验和计算分析了LED光谱辐射强度的测量不确定度。
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  V锥流量计可膨胀系数对气体测量的影响分析

  刘星汛, 张涛, 白龙

  计量学报. 2013, 34(4): 334-338. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.07

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  以V锥流量计在称重法水流量装置和正压法音速喷嘴气流量装置上的实验数据为基础,根据最小二乘法拟合系数所引入不确定度的数学模型，分别对NEL提出的传统V锥、wafer V锥的可膨胀系数公式和徐英等提出的可膨胀系数公式的不确定度进行评定与比较，提出可膨胀系数经验公式的不确定度主要来源于系数拟合所引入的误差。从传统V锥和wafer V锥公式对可膨胀系数规律的预测来看，V锥结构的优化对V锥流量计的标准化具有重要意义。
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  两相流下电磁流量计感应电势仿真研究

  孔令富, 王月明, 李英伟, 刘兴斌, 张玉辉

  计量学报. 2013, 34(4): 339-344. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.08

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  在电磁流量计应用于油水两相流的测量时,由于油水两相流中存在非导电物质,非导电物质对流量计测量存在一定影响。通过有限元软件ANSYS对流量计磁场分布建立了仿真模型,运用FLUENT软件对流量计的流体建立仿真,讨论了非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。利用仿真结合数值计算的方法对电磁流量计不同含水率与流量下电磁流量计感应电势进行研究,并通过模拟井实流实验对仿真结果进行验证。
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  中大口径电磁流量计无液校准技术的应用研究

  汤思孟, 胡亮,马俊

  计量学报. 2013, 34(4): 345-349. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.09

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  基于电磁流量计测量原理,在建立了包含相关物理量的微分方程及边界条件基础上,提出了一种电磁流量计无液校准技术,设计了一套无液校准设备。采用逐点测量管壁磁感应强度及测量传感器结构尺寸的方法,获得确定的边界条件,用数值方法求解微分方程,获得传感器的灵敏度系数,并对2台口径200 mm电磁流量计进行了无液和实流的对比试验,两者所获得的灵敏度系数相对误差不超过0.5%。
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  生产井储层流量在线监测装置研究

  李利品, 党瑞荣, 孙亮亮, 殷光, 赵东升

  计量学报. 2013, 34(4): 350-355. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.10

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  研制了一套生产井储层流量在线监测装置。该装置利用超声多普勒频差测量油、气、水的总流量,采用对环境无安全隐患的双能级X射线测量油、气、水的分相含率,采用电导式传感器实现高含水率情况下含水率的快速测量。在室内三相流实验系统上进行了实验,油、水流量的测量误差均小于±7%,气流量的测量误差小于±14%。
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  在液槽中测试热电偶不均匀性方法探索

  郑玮, 杨振华, 向明东

  计量学报. 2013, 34(4): 356-359. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.11

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  介绍了通过测量热电偶在液体槽中250 ℃时的浸没实验特性评价热电偶均匀性的方法。构建的实验装置在液槽上的一个狭小的空间内可产生较大的温度梯度场,热电偶电极通过该梯度场进行扫描得到了在不同位置的热电势值。对一组新制和使用一段时间的铂铑10-铂热电偶进行测试,发现实验数据具有较好的重复性,新制作的热电偶热电势的均匀性明显优于使用一段时间的热电偶。
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  改进混合蛙跳算法在无线传感网定位中的应用

  冯晨, 张玲华

  计量学报. 2013, 34(4): 360-365. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.12

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  提出了一种改进混合蛙跳优化算法,用于改善无线传感网中距离矢量跳段定位算法的精度。首先根据锚节点与未知节点的位置关系利用DV-Hop算法进行初始定位, 然后分析误差来源,将目标定位机制转化为求解非线性总体最小二乘问题。同时合理选择加权因子和适应度函数,并利用带有混沌映射与柯西变异的改进混合蛙跳算法对未知节点坐标进行优化。在实验中,比较了最小二乘法、粒子群算法和改进混合蛙跳算法在定位中的性能。结果显示该智能算法简单可靠,而且有效提高了定位精度。
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  数据采集系统波形亮度调节与校正技术研究

  张沁川, 王厚军

  计量学报. 2013, 34(4): 366-371. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.13

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  在数据采集系统中,大量地采用了并行技术来提高波形捕获率,并利用信号信息的三个维度,即幅度、时间以及幅度在时间上的分布,将短时间内累计的多幅波形映射成一个具有亮度或颜色等级显示画面。在此过程中,波形亮度调节与校正技术在保证波形显示亮度基本不随实际捕获的波形幅数变化的前提下,通过亮度或颜色等级尽可能的表现被测波形的细节。通过深入分析三维波形映射过程,建立了波形亮度调节与校正技术的数学模型,并结合工程应用,在数字三维示波器上实现了提出的数字波形映射方案,在保证亮度等级基本不变的条件下,可显示波形细节更多。
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  一种新的复介电常数自由空间测量技术研究

  方维海, 年丰, 陈云梅

  计量学报. 2013, 34(4): 372-377. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.14

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  提出了一种新的复介电常数的自由空间测量方法,该方法将介质周期结构引入到复介电常数的测量中。运用多模网络理论与严格的模匹配技术,系统分析了加损耗样品层的介质周期结构的散射特性,详细研究了样品复介电常数对反射峰幅度和中心频率的影响。该测量方法不仅克服了传统自由空间法的不稳定性和相位模糊性问题,而且具有谐振法可以对低损耗介质精确测量且测量过程简单的优点,为复介电常数的精确测量提供了一种新的测量方法和重要的理论指导。
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  约瑟夫森结阵器件的研究进展

  郭小玮, 迟宗涛, 曹文会, 钟青, 贺青, 李劲劲

  计量学报. 2013, 34(4): 378-382. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.15

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  介绍了约瑟夫森效应在电压基准方面的应用,综述了目前国内外对用于电压基准的约瑟夫森结阵的研究和发展过程,重点介绍了国内用于电压基准的Nb/NbxSi1-x/Nb单结的研究进展。
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  基于相关传声器比较法的传声器低频校准

  陈红江, 何龙标

  计量学报. 2013, 34(4): 383-386. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.16

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  针对低频声校准,阐述了一种传声器低频（0.1~250 Hz）校准的新方法。通过特制低频参考传声器组的频响曲线对比得到参考传声器相对于251.2 Hz的频率响应值,然后再通过比较法得到被测传声器的频率响应值,从而实现了传声器低频校准,通过测量实验以及误差分析验证了所提出模型的有效性和实用性。
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  基于长度可调T形光声腔和掺铒光纤激光器的光声光谱气体浓度测量系统

  郑德忠, 赵南

  计量学报. 2013, 34(4): 387-392. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.17

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  应用光声光谱原理设计了气体浓度测量系统。针对C2H2气体运用了掺铒光纤激光器作为光源。光声腔为新型长度可调T形一阶纵向共振式光声腔,调制频率为1099 Hz。将成熟的二次谐波检测技术作为信号处理的基本原理,采用三角波调制并得到受调制后光源输出信号曲线。将二次谐波系数与一次谐波系数的比值作为系统输出,并得到影响其因素的曲线关系。对不同浓度的乙炔气体的实验结果表明,该系统的检测灵敏度为9.634×10^-6,信噪比为41.52 dB。
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  4πγ井型NaI晶体测量装置开展医用核素⁹⁹Tc^m活度测量的国际比对

  张明, 梁珺成, 刘皓然, 杨元第, 陈靖

  计量学报. 2013, 34(4): 393-396. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.18

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   ⁹⁹Tc^m为目前在核医学领域应用最为广泛的短寿命放射性核素,其活度值的准确性至关重要,为此国际计量局组织了⁹⁹Tc^m核素活度国际关键比对。2012 年3月,中国计量科学研究院电离辐射所采用4πγ井型NaI晶体国际参考系统传递仪器（SIRTI）完成了医用核素99Tcm的比对实验。稳定性测试结果表明SIRTI仪器工作状态满足比对要求,比对核素⁹⁹Tc^m的活度当量测量结果在12.580 kBq左右。
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  数据可视化及数值分析技术在不确定度评定中的应用

  周鑫, 方宏, 侯立新, 刘科, 赵海宁, 安莹, 卞昕

  计量学报. 2013, 34(4): 397-401. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.04.19

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  分析不确定度的传播是不确定度评定中的关键一环。利用数据可视化及数值分析技术,提出了一种分析不确定度传播的新方法。首先介绍了该方法的主要步骤,然后通过在线性和非线性测量模型中应用的实例,对该方法的应用过程作了详细说明。这些实例表明,恰当地应用数据可视化及数值分析技术可以为评定不确定度的传播提供一种直观的定性图示和准确的定量分析。