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  • 化学计量
    徐驰, 王万里, 吕怡兵, 毕哲, 王红红, 翟东肖, 武壮坤, 师耀龙
    计量学报. 2025, 46(12): 1703-1710. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.01

    建立了一套基于外标法和同位素歧视效应修正算法定值环境空气二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)气体标准物质的分析系统。研究结果表明:同位素歧视效应修正算法准确可靠;直接外标法和参比外标法均具有较好的精密度,CO2和CH4的多次定值结果标准差(SD)分别小于0.03 μmol/mol和0.1 nmol/mol。该系统CO2气体标准物质定值结果,与世界气象组织的量值传递结果等效可比;通过配对样本t检验可知,直接外标法与参比外标法定值结果无显著差异;参比外标法标准曲线可在2个月内保持稳定,显著节约上一级气体标准物质的使用量。

  • 力学计量
    陈俊杰, 孙鹏鹏, 罗哉, 江文松, 王健
    计量学报. 2025, 46(10): 1403-1410. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.10.01
    摘要 (54) PDF全文 (4) HTML (66)   可视化   收藏

    针对传统 PID 控制方法在高精度称量过程中容易受环境扰动影响、导致测量值波动的问题,提出一种分阶段控制策略,以提升超高精度电子天平的重复性。基于分阶段控制策略,采用频域振荡法整定 PID 参数,以优化控制系统的响应特性,提高测量过程的快速性和平稳性,并在准静态平衡阶段,利用最小二乘法拟合系统位移系数,实现位移补偿,减少机械因素对测量结果的影响。实验结果表明:该控制策略能够有效抑制称量过程中的波动,提高短时间内测量结果的一致性,显著优化超高精度电子天平的重复性。该研究为超高精度质量测量提供了一种有效的控制方法,可应用于精密称重和微量分析等领域。

  • 力学计量
    祁一洲, 吴彬彬, 陈颖, 叶柳顺, 熊永昌, 张生林, 滕乙超, 赵圣浩, 张正昕, 张春雷, 周涛, 肖建亮, 唐瑞涛, 傅棋琪
    计量学报. 2025, 46(10): 1411-1418. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.10.02
    摘要 (49) PDF全文 (5) HTML (38)   可视化   收藏

    针对可集成在大曲率表面且能够测量多点动态压力的功能需求,研制了一种柔性微型阵列式PVDF(聚偏二氟乙烯)压电传感器。首先,针对PVDF压电薄膜的特性和应用场景设计了传感器结构,确定了传感器的工作原理;然后,建立了具有4个阵列单元的压电传感器的仿真模型,计算了压电传感器的理论测压能力,通过力电耦合仿真验证了传感器具有良好的动态响应能力和独立的阵列测压能力;最后,利用微加工技术制备了具有4个传感单元的柔性微型PVDF压电传感器,搭建了液体环境下的测压实验平台,实现了压电传感器在液体动态压力下的灵敏度标定,所测传感单元灵敏度为19.67 mV/kPa,阵列测压实验表明传感单元的压电响应趋势与被测压力一致,验证了传感器具备阵列采集动态信号的能力。

  • 热学计量
    孙建平, 李婷, 王光耀, 刁福广, 陈玲玲, 李嘉豪, 刘智斌
    计量学报. 2025, 46(11): 1553-1560. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.01
    摘要 (49) PDF全文 (2) HTML (16)   可视化   收藏

    为突破高精度负温度系数(NTC)热敏电阻温度计的技术壁垒,研制了高稳定性NTC热敏电阻温度计并开展校准及稳定性评价技术研究。通过对比4~7校准点校准偏差及不确定度传播规律,提出5点(0.01,15,29.764 6,45,60 ℃)校准方案结合Hoge-4方程为最优方法,在0~60 ℃全温区实现校准不确定度优于0.8 mK(k=2)水平,在22 ℃关键区不确定度不超过0.6 mK(k=2)。基于固定点及比较法开展自研NTC热敏电阻温度计长期稳定性测试,结果表明,自研温度传感器稳定性可实现优于0.4 mK水平。自热效应与激励电流和环境温度强相关,为保障NTC热敏电阻温度计亚毫开尔文级测温精度,推荐工作电流不超过0.01 mA。该研究为国产高精度NTC热敏电阻温度计的工程化应用及标准器开发提供了关键技术支撑。

  • 生物计量
    张瑜, 王霞, 牛春艳, 张永卓, 杨佳怡, 董莲华
    计量学报. 2025, 46(3): 450-458. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.03.20
    摘要 (48) PDF全文 (3) HTML (46)   可视化   收藏

    基于扩增子和宏基因组的微生物组测序能解析微生物群落组成及功能,是微生物结构生态学和互作机制研究的重要手段。为了真正体现宿主—微生物群的相互作用,微生物组测序正逐步从群落组成的相对丰度向绝对定量分析过渡。标准物质能在微生物组测序中充当标准化因子,实现对群落中各微生物总载量的准确定量。对微生物菌群、微生物基因组、内标菌株和内参基因序列这几类微生物组绝对定量标准物质及应用进行了综述,并提出标准物质在微生物组质量控制和标准化中的发展趋势,以呼吁进一步拓展微生物组绝对定量标准物质在微生物生态学研究中的应用范围。

  • 几何量计量
    常玄, 康瑶, 李连福, 李建双, 占春连, 缪东晶, 尹琳
    计量学报. 2025, 46(9): 1356-1363. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.09.16
    摘要 (47) PDF全文 (0) HTML (34)   可视化   收藏

    为实现对光电挠度仪的动态校准以确保动挠度测量的准确性,研究了一种基于显示器的非接触式动态校准方法。分析了通过显示器生成动态光斑替代传统使用LED作为光电挠度仪靶标并模拟动态位移的适用性,阐述了校准装置的结构组成、校准方法和原理。在此基础上开展了实验,从动挠度测量的最大值、振动频率以及X方向与Y方向挠度之间的映射关系对测量结果进行分析。实验结果表明,在10 m位置处光电挠度仪测量的最大挠度与标准最大挠度的相对误差最大不超过3%;在50 m位置处光电挠度仪测量的最大挠度与标准最大挠度的相对误差最大不超过4%。经傅里叶变换分析,测得的最大幅度对应的频率与实际振动频率一致,使用该方法可准确方便地实现对光电挠度仪的动态校准。

  • 力学计量
    张毛焕, 张伟杰, 徐树山
    计量学报. 2025, 46(5): 730-737. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.16
    摘要 (43) PDF全文 (0) HTML (37)   可视化   收藏

    为解决堆叠降噪自动编码器(SDAE)超参数设置不合理而降低离心泵故障诊断精度的问题,选择了金豺狼优化算法(GJO)来优化SDAE超参数。考虑到GJO算法的性能受猎物逃脱能量影响较大的实际,设计了一种自适应逃脱能量策略,得到了自适应金豺狼优化算法(AGJO)。利用AGJO对SDAE超参数进行优化选取,提出了基于AGJO-SDAE的离心泵故障诊断方法。离心泵典型故障诊断实例结果表明,相比于其它方法,AGJO-SDAE在平均诊断精度最少提高了1.03%,在标准差上最少降低了0.007,在耗时上最少减少了4.87 s;在2 dB、8 dB和14 dB噪声强度下,诊断精度相对衰减率最少分别降低了0.21%、1.01%和0.94%。

  • 无线电计量
    叶宝林, 戴本岙, 苗永超, 李灵犀, 王翔, 吴维敏
    计量学报. 2025, 46(6): 802-812. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.04
    摘要 (43) PDF全文 (0) HTML (39)   可视化   收藏

    为准确捕获路网中不同交通节点之间的时空关联关系,提出一种基于自适应时空同步建模的交通流预测方法。首先,构建全局节点嵌入和不同子图的偏置生成多个既相互关联又有一定区别的时空子图,将不同的时空子图进行拼接生成静态自适应时空图,从不同的维度上描述路网中不同节点间的时空关联关系。其次,为了更好地建模不同交通节点间动态变化的时空关联关系,设计了一种新的动态自适应时空图构建方法,在有效描述不同交通节点间动态时空关联关系的同时,降低了动态时空图的计算复杂度。最后,在3个来自真实路网的公开数据集上进行测试,测试结果表明:与LSTM、DCRNN、STGCN、ASTGCN、GWN、STSGCN、STFGNN、STGODE、S2TAT等9种基线方法相比,所提方法具有更高的预测精度。在数据集PEMS08上,与最优基线方法S2TAT相比,该方法的平均绝对误差e MAE、平均绝对百分比误差e MAPE和均方根误差e RMSE分别降低了8.65% 、9.25%和6.04%。

  • 热学计量
    王荣凯, 安保林, 赵云龙, 车德路, 卢小丰, 翟慧星, 王瑞祥, 董伟
    计量学报. 2025, 46(4): 574-579. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.04.15
    摘要 (42) PDF全文 (0) HTML (31)   可视化   收藏

    低发射率样品测量信号值较低. 难以实现高精度的太阳光谱辐照度测量。采用超连续谱激光器作为光源,提高短波范围的测量信噪比,进一步设计并搭建相应的测量系统,以实现高精度的太阳光谱辐照度测量。开展不同光源系统的性能研究,评价系统的信噪比值大小;通过分析超连续激光器不同输出功率下测量发射率的准确性和稳定性,选定4.1 W输出功率条件下开展实验。选用经中国计量科学研究院标定的Pyromark 2500涂层,开展常温条件下的测量结果可靠性验证,对不同样品在波段600~1100 nm、温度300~373 K范围内的光谱发射率测量。实验结果表明,常温样品发射率测量结果与标定值相对偏差在0.4%以下,不同温度下相对标准不确定度为2.5%。

  • 生物计量
    杜义浩, 李菁金, 孙梦雨, 王孝冉, 范强, 吴晓光
    计量学报. 2025, 46(8): 1218-1224. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.08.18
    摘要 (42) PDF全文 (4) HTML (34)   可视化   收藏

    驾驶员情绪识别强调准确性和实时性,利用脑电、面部表情等单一模态进行情绪识别难以胜任。因此,尝试先将脑电和眼动信号相结合,构建空间-时间多模态域对抗模型,进行驾驶员情绪准确且快速的识别。再将生成对抗网络引入降噪自动编码器,实现脑电和眼动信号的自动学习融合,以获取能够表征情绪的最佳特征。随后,改进基于域对抗的深度迁移学习算法,引入最大均值差异损失函数,以提升跨被试驾驶员情绪识别的准确率。最后,搭建模拟驾驶实验平台进行驾驶员情绪识别实验,以验证所研究模型的有效性。

  • 力学计量
    张凯, 白洋, 张智敏
    计量学报. 2026, 47(1): 1-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2026.01.01

    为了扩展静电力天平的刚度范围并且提高力值分辨力,通过优化静电力天平的柔性枢轴结构,引入负恢复力矩装置实现对天平刚度的调节,利用弹簧长度的变化来控制静电力天平中铅垂向刚度的大小。采用磁阻尼装置实现对不同刚度条件下柔性枢轴结构的稳定控制,降低了天平加、卸载后的收敛时间。实验测量得出:静电力天平中柔性枢轴结构铅垂向刚度的调节范围为4.08×10-2 ~1.01 N/m,加、卸载后的收敛时间降低至5 s,设计的变刚度柔性枢轴结构可以满足微牛级力值测量装置对刚度调节范围和稳定性的要求。

  • 流量计量
    苏祥伟, 王永峰, 俞宽, 周婷
    计量学报. 2025, 46(12): 1762-1767. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.08

    超声流量计是我国天然气贸易交接中最为重要的仪表。针对超声流量计在线运行工作数据高维度、多变量的特点,以及天然气站场现场的复杂工况条件,提出1种基于多层感知器(MLP)的超声流量计在线检验方法。基于MLP的超声流量计在线检验方法主要包括实流检定建模和在线测试2个阶段。首先,充分考虑目标量与相关输入变量之间在时空维度上的重要关联性,根据超声流量计实流检定中气体流量标准装置的测试数据,建立超声流量计在线检验的模型,并通过模型性能评估和优化设定相应的检验阈值;其次,将训练好的超声流量计在线检验模型用于在线测试,在超声流量计在线检验模型和天然气站场的数据控制系统的交互的基础上实现实时在线预测,通过对在线检验模型预测性能分析和阈值比较,实现超声流量计的在线检验。预测模型的拟合优度的范围为0.45~0.67,均方根误差范围为0.058~0.138,预测值与实际值的偏差在±0.5%以内。结果表明,该方法能够满足超声流量计的准确度等级所对应的误差要求。

  • 光学计量
    张喜民, 詹海生
    计量学报. 2025, 46(7): 989-995. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.07.09
    摘要 (41) PDF全文 (2) HTML (38)   可视化   收藏

    提出了基于双三次插值与Zernike矩的图像亚像素边缘检测算法。首先,采用中值滤波降低图像噪声;然后,通过双三次插值细分图像边缘;最后,应用7×7模板的Zernike矩和最大化类间方差算法获取的最优判定阈值提取到轮廓图像。以棋盘格、标准圆图像为对象进行实验,实验结果表明:该算法能较好地检测和高精度定位图像边缘,其平均边缘定位误差为0.41 pixel,精度优于Canny、Zernike矩和Canny-Zernike矩边缘检测算法。该算法能更好地满足零件机器视觉高精度尺寸测量的要求。

  • 流量计量
    杨宏明, 徐雅, 刘铁军, 谢代梁, 黄震威
    计量学报. 2025, 46(5): 700-708. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.12
    摘要 (40) PDF全文 (0) HTML (35)   可视化   收藏

    为实现对微小气体流量计的便携式计量校准,设计了一种基于活塞式体积管法的微小气体流量标准装置。通过数学建模设计了活塞的几何尺寸,构建了基于光纤传感器的光电检测系统,以满足装置所需的检测时间准确度。利用动网格6DOF技术研究光纤传感器位置,通过分析活塞运动中的惯性效应,确保在2个光纤传感器之间的匀速运动。为满足现场在线检定智能化系统的需求,开发基于PLC的控制系统,并设计了人机交互控制与数据采集界面。对装置的不确定度进行了分析和评定,结果表明该装置的扩展不确定度为0.38%(k=2)。

  • 热学计量
    兰康, 方立德, 赵晶
    计量学报. 2025, 46(4): 548-554. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.04.12
    摘要 (39) PDF全文 (2) HTML (33)   可视化   收藏

    基于马西森定则,对镓熔点至铟凝固点的温标线性内插方程进行了推导。依据2021年版《ITS-90导则》,对此线性内插的不确定度进行了分析验证,并使用47支高质量标准铂电阻温度计的检定数据来计算该内插方程的非一致性;使用4支标准铂电阻温度计进行实验并计算非唯一性。实验与计算结果显示,重叠分温区非一致性平均最大值为0.26 mK,平均标准偏差为0.28 mK;非唯一性为0.16 mK;传播不确定度为0.33 mK;合成不确定度为0.43 mK。该线性内插方程简单精确,复现性好。同时,在对传播不确定度的分析中发现,水三相点测量不确定度不影响此线性内插,该特性表明,此方程与1990国际温标内插方程有明显区别。

  • 热学计量
    王琴, 孙浩焱, 王元元, 俞晓晓, 董岚, 吴子华
    计量学报. 2025, 46(4): 511-517. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.04.07
    摘要 (39) PDF全文 (0) HTML (34)   可视化   收藏

    以正十八烷作为基体,通过机械混合方法引入石墨烯这一具有优异导热性能的纳米材料,制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,从而提升基体正十八烷的导热性能。通过实验制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,并对其进行了物理化学表征与导热性能测试。实验结果显示,随着石墨烯质量分数的增加,复合材料的导热性能提升。当石墨烯的质量分数为1.5%时,石墨烯/正十八烷复合相变材料的固态和液态热导分别达到了0.33 W/(m·K)和0.19 W/(m·K),相较于纯正十八烷,其固态热导提高了83.3%,液态热导则提高了18.7%。这些结果表明,石墨烯作为导热增强剂能够有效提升相变材料的热传导性能,尤其在固态下的导热效果尤为显著。

  • 化学计量1
    刘汇, 王德发, 谢聪慧, 李昊, 周煜程, 谭炜菁, 梁锦聪, 林立宇, 冯平, 程涛, 龚天保
    计量学报. 2025, 46(12): 1838-1844. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.18

    随着碳排放监测的精度要求日益提高,碳监测的方法也在不断更新,总结以无人机携带监测设备进行碳排放监测、量化方法的发展现状,为后续研究以及监测工作提供参考。通过调研相关文献,梳理了3种主要的采样方法:挂载离线采样器采样法、无人机-管道-地面监测法、现场监测法,分析了各自的基本原理和应用场景;比较了应用广泛的质量平衡盒子模型与高斯色散模型2种碳排放量化模型的应用场景与性能。提出了引入无人机集群进行监测的可能性,阐述了通过人工智能模型辅助计算带来的优势。

  • 化学计量1
    付志博, 汪洪军, 姚依国, 黄梓宸, 周云腾, 赵娜, 李君
    计量学报. 2025, 46(12): 1829-1837. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.17

    报告了二氧化碳连续排放监测系统各模块技术应用现状,表述了不同浓度、流量测量原理的设备在有组织碳排放测量中的优缺点。分析了国产二氧化碳排放监测系统测试评价结果,国产设备在前沿技术研发、质量管控等方面需要继续加强。综述了卫星遥感、地基遥感、区域反演三类碳排放监测技术发展现状,分析了各项技术在无组织碳排放测量方面的优势,总结了3种技术在溯源技术支撑、数据可信度等方面存在的问题。从技术研发、计量体系建设、碳计量基础支撑和应用推广几个方面,给出了国内碳排放直接测量技术改进与提升建议。

  • 化学计量
    栗宇卿, 马迪, 詹宏伟, 吕烈华, 陈晓红, 孔艳强
    计量学报. 2025, 46(11): 1692-1702. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.19

    针对氯碱工业中贵金属基阳极材料成本高、活性位点利用率低等问题,通过构建镍-铱协同掺杂的IrO2/NiO-氮掺杂多孔碳材料(N-doped porous carbon,NPC)复合催化体系,显著提升了阳极析氯反应的催化效率与贵金属质量活性。采用浸渍和高温裂解方法制备了一系列IrO2/NiO-NPC催化剂。研究结果表明,在模拟工业条件下,IrO2/NiO-NPC-0.4电极的析氯电位低至1.466 V,较传统体系降低约120 mV,双电层电容值达到了24 mF/cm2,法拉第效率可高达84.73%,比商业IrO2高35.03%,且经30 000次循环后,呈现出优异的电化学稳定性。另外,IrO2/NiO-NPC的质量活性达商业IrO2的1.7倍,实现了其催化活性提升与铱负载量降低的双重优化。

  • 光学计量
    孙小强, 周轩羽, 傅栋博, 陈龙泉, 张大元
    计量学报. 2025, 46(10): 1470-1474. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.10.09
    摘要 (38) PDF全文 (0) HTML (29)   可视化   收藏

    提出了一种基于电光调制技术的布里渊光时域反射仪频移参数校准方法,将微波信号以双边带调制方式加载到光信号上并进行功率衰减,模拟实际光纤链路中产生的背向布里渊散射信号。通过调节信号发生器输入信号的频率,完成调制边带信号频率的调节,实现大频率范围不同频率点的布里渊频移参数校准。经过实验验证及不确定度分析,布里渊频移测量不确定度达到0.04 MHz(k=2),满足布里渊光时域反射仪频移参数的量值溯源需求。

  • 几何量计量
    谭浩晨, 胡佳成, 施玉书, 皮磊, 宋金城, 杜德渝
    计量学报. 2025, 46(6): 813-822. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.05
    摘要 (38) PDF全文 (0) HTML (35)   可视化   收藏

    针对X射线三维尺寸测量机传统标准器存在的空间限制与测量稳定性问题,对台阶球板标准器的研制及校准方法进行了研究。首先,通过模型仿真结合响应面优化设计了标准器的基座模型,基于聚类算法搭载GUI界面建立了标准器的空间布点模型,研制了用于三维尺寸测量的台阶球板标准器;其次,采用F25微纳坐标测量机进行了标准器的量值溯源,得到其100 mm量值下的不确定度优于1.5 µm;最后,通过测量实验完成了X射线三维尺寸测量机(METROTOM 1500)的示值校准,对于测量结果,采用GUM法、蒙特卡洛法与一致性因子进行了不确定度评定及量传溯源结果验证,结果显示:在20~100 mm的量程内,被测X射线三维尺寸测量机的不确定度Ul sd)=(0.83+0.03L)µm, k=2,一致性因子E N<1。

  • 几何量计量
    高磊, 任子啸, 刘志华, 王春蔓, 孔明, 蔡晨光
    计量学报. 2025, 46(6): 823-829. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.06
    摘要 (38) PDF全文 (0) HTML (35)   可视化   收藏

    精度补偿能够在不增加制造成本的前提下提升六自由度并联机器人运动精度。然而,传统的精度补偿方法依赖多维坐标/位姿测量系统,测量精度有限,难以实现高精度补偿。为了提高并联机器人的精度,提出了一种基于一维干涉测量的高精度补偿方法,通过提高测量精度提升精度补偿能力。建立了六自由度并联机器人的相对误差模型,利用一维激光干涉仪测量终端平台的相对距离,构建误差损失函数,通过结合优化算法实现降维误差补偿。实验结果表明:所提方法可将六自由度并联机器人的位置均方根误差从19.74 μm降低至3.82 μm,精度提升了约80.65%。

  • 生物计量
    汤艳茹, 牛春艳, 董莲华, 杨靖亚
    计量学报. 2025, 46(5): 769-778. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.21
    摘要 (37) PDF全文 (1) HTML (36)   可视化   收藏

    基因拷贝数变异(CNV)是一种复杂的变异类型,已有多项研究证明CNV与人类遗传病和癌症的发生发展直接相关,准确检测CNV对肿瘤患者早期诊断、靶向治疗、疗效监测、预后评价有重要意义。通过介绍CNV的定义及特点,阐述了荧光原位杂交、荧光定量PCR、数字PCR、高通量测序、微阵列比较基因组杂交芯片以及核酸质谱6种检测方法的原理及其应用,指出了CNV检测方法在应用过程中的关键点,如统一的判定标准、参考基因的选择、标准物质的应用、数据库的选择、样本前处理及仪器校准对结果的影响等,并总结了不同检测方法的优缺点,为其他研究者选择合适的检测方法提供借鉴意义。

  • 热学计量
    余泽利, 王晨曦, 房永强, 杨军红, 李荣, 余森
    计量学报. 2025, 46(5): 673-680. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.08
    摘要 (37) PDF全文 (0) HTML (34)   可视化   收藏

    真空退火炉被用于真空或保护气氛下材料的热处理,需要进行在线校准,目前缺少校准装置和校准方法指导,针对此,设计了一种真空退火炉温度在线校准装置。通过采用多支多点铠装热电偶、立体测温架、多通道数据采集仪、在线校准装置等相结合的方式,实现了真空退火炉温度均匀性、稳定度、偏差、有效加热区等计量特性的在线校准。采用该方法与测温环法、黑匣子测温法对同一台真空退火炉温度均匀性进行测试,结果表明:测温环法和黑匣子测温法测量结果偏差较大;该方法测量结果为 θ + = ( 4.2 ± 1.5 )   , k = 2 θ - = ( - 5.6 ± 1.6 )   , k = 2;有效加热区尺寸为:长900 mm,宽800 mm,高800 mm。测量结果满足使用要求,通过3家实验室比对,对本校准方法的准确性、可靠性进行验证,结果均为满意。

  • 无线电计量
    李慕名, 魏世明, 屈继峰, 段俊毅, 周亚东
    计量学报. 2025, 46(5): 621-628. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.05.01
    摘要 (37) PDF全文 (0) HTML (31)   可视化   收藏

    磁光阱技术通过激发σ +σ -跃迁实现对原子的囚禁。然而,在传统的光栅磁光阱中,由于原子所受的力场分布不均匀,且0级光的偏振误差对原子的受力产生影响,存在一定的局限性。为了解决这些问题,提出了一种新型光栅芯片的设计方法。该芯片内部集成了1/4波片反射镜,外部则为传统光栅结构;入射光在内部经过1/4波片反射镜的反射后,形成与入射光偏振方向一致的纯圆偏光;外部入射光则通过光栅衍射作用。该设计能够增强原子在磁光阱中的受力,并有效消除衍射光中0级光对原子团的干扰。最终通过计算得出:新型光栅芯片在最大捕获速度方面较传统光栅芯片提高了约1.4 m/s。

  • 热学计量
    武江元, 安保林, 董伟, 杨震, 段远源
    计量学报. 2025, 46(4): 475-481. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.04.02
    摘要 (37) PDF全文 (0) HTML (29)   可视化   收藏

    提出了一种基于金属Cr高斯随机粗糙表面的太阳能光热选择性吸收涂层。通过时域有限差分法模拟计算了涂层的吸收率和发射率,发现该涂层具有优异的选择性吸收性能。在0.3~2.1 µm波段,实现了宽带吸收,平均吸收率超过96%;在2.5 ~10 µm波段,发射率低于0.25。与周期性微结构相比,随机粗糙表面展现出更高的吸收性能,具有通过机械加工制备的潜力。并进一步研究了表面粗糙度、相关长度、入射角和方位角对吸收率和发射率的影响,结果表明,该表面在0~50°范围内吸收率超过90%,有望应用于太阳能光热吸收涂层领域。

  • 化学计量
    任歌, 曾晓羲, 胡宇鑫, 杜凯伦, 赵世琦, 林鸿
    计量学报. 2025, 46(12): 1711-1719. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.02

    准确定位和定量无组织排放有助于制定更有针对性的减排措施。针对无组织排放“自上而下”监测反演量化方法参考真值缺失,测量误差及不确定度等评价指标研究空白现状,基于高准确度二氧化碳摩尔分数和多维气象监测数据,综合运用高斯扩散模型和贝叶斯反演算法,建立了小区域无组织排放反演模型,从气体摩尔分数等参数反推出排放源的排放量和位置,并采用可控释放装置(CRF)开展验证实验。结果表明在小区域尺度下,与CRF排放标准参考值0.2 g/s相比,反演模型得出的CO2无组织排放源源强为0.16 g/s,排放量不确定度为17% (k = 2),排放源定位与CRF实际排放源位置的误差为28.3 m,测量不确定度为7.2 m (k=2)。

  • 几何量计量
    张玉存, 齐鹏博, 付献斌
    计量学报. 2025, 46(9): 1331-1336. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.09.13
    摘要 (36) PDF全文 (0) HTML (28)   可视化   收藏

    环锻件的外部尺寸是保障其加工质量的关键因素。然而,三维激光扫描仪生成的环锻件点云模型存在数据量大、点云网格质量较低的问题,这可能导致环锻件在加工过程中出现形状与尺寸误差。为解决这一问题,提出一种基于Calabi流参数化和改进二次误差度量(quadric error metrics,QEM)的网格简化算法,该算法利用Calabi流参数化的保角保形特点,将三维模型映射到二维平面,获得点云的参数化坐标,并利用参数化坐标拓展顶点维度,改进QEM算法,实现了点云模型的简化。通过实验验证,在简化率为50%、75%和98%的情况下,所提算法仍能够有效保留高曲率区域的细节特征,且简化后的点云模型能够保持良好的边界特征。精度实验中,当简化比率达到98%时,测量尺寸误差的最大值为0.4 mm,能够满足工业制造的精度要求。

  • 生物计量
    杨俊, 马雪然, 李梅, 李梦诺, 定翔
    计量学报. 2025, 46(8): 1209-1217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.08.17
    摘要 (36) PDF全文 (3) HTML (32)   可视化   收藏

    针对当前麻醉深度监测设备在计量过程中,存在缺乏不同麻醉深度指数下稳定脑电信号数据集的问题,提出了一种基于OpeniBIS算法和BIS设备(bispectral index,BIS)的麻醉深度指数数据集(anesthesia depthindex dataset, ADID)构建方法。采用滑动窗口分割技术对VitalDB数据库中脑电信号进行分段预处理,并将处理后的信号输入OpeniBIS算法预测麻醉深度指数(depth of anesthesia, DOA),得到标准差小于0.5的脑电数据。随后,通过BIS设备进行模拟脑电实验验证,建立ADID数据集。进一步利用ADID数据集进行模拟脑电实验,分析OpeniBIS算法对分段脑电信号计算的准确性和不同麻醉深度监测设备对ADID数据集的计算结果。实验结果表明:针对分段脑电信号,OpeniBIS算法预测结果与模拟脑电实验中BIS设备计算结果的Pearson相关系数为0.851(p<0.05),Spearman相关系数为0.879(p<0.05)。当麻醉深度指数范围为50~70时,ADID数据集与Ai指数、CSI指数的平均偏差分别为4和5。

  • 流量计量
    张世国, 王敏, 方海涛, 王毛翠, 汪玮, 胡顺星
    计量学报. 2026, 47(1): 85-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2026.01.11

    基于激光雨滴谱仪,提出了一种对雨滴直径和速度误差进行测试,以及降水现象识别准确率评估的新方法,并设计了一种能够模拟不同直径雨滴并调节下落高度的模拟装置。采用色斑法检验模拟雨滴均匀性,结果显示模拟相同类型的雨滴误差小于5%,雨滴谱仪测量模拟雨滴直径最大相对误差为7.4%,速度最大相对误差为6.6%。建立了一个降水现象模拟实验室,可以模拟毛毛雨、中等降雨、暴雨、雪和雨夹雪,并实现不同强度的降水情景。在模拟不同降水强度时,激光雨滴谱仪与人工测量值相比,雨量最大偏差17.8%,雨强最大偏差14.3%。将人工测量值作为参考,通过拟合得到校准函数,调整所得到的数据,在校准后最大偏差下降至8.5%。此外,在对不同直径降水模拟时,雨滴谱仪可以输出相应的雨滴谱分布。

  • 流量计量
    顾恬文, 张立峰
    计量学报. 2025, 46(11): 1591-1597. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.11.06

    提出了一种自注意力机制-变分自编码器-长短期记忆网络(SA-VAE-LSTM)模型,用于实现气液两相流中气含率与气相流速的测量。首先,采用16电极阵列电导传感器实时采集流动信号,通过变分自编码器(VAE)对采集信号进行特征提取;随后引入并行自注意力机制对关键流动特征进行自适应增强;最后,利用长短期记忆网络(LSTM)对提取的时序特征建模,实现气含率和气相流速的测量。测试结果表明:SA-VAE-LSTM模型在两项预测任务中均取得优异表现,预测值与实测值的决定系数均为0.999 9,平均绝对误差分别为0.000 5和0.000 4。与VAE-LSTM等基准模型相比,所提方法在特征表征与时序建模精度方面更具优势,显著提升了预测性能。

  • 电磁学计量
    李永哲, 王静静, 丁涵, 王凯, 史翔, 王丽, 邹业成, 刘训道
    计量学报. 2025, 46(6): 795-801. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.03
    摘要 (36) PDF全文 (0) HTML (33)   可视化   收藏

    全氟磺酸质子交换膜(PFSA-PEM)的力学耐久性对于质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能、寿命以及服役的可靠性起着重要作用。采用干湿循环的方法对均质型和增强型质子膜的力学耐久性进行了测试,并对耐久性衰减机理及其影响因素进行了分析,验证了增强材料在PFSA-PEM力学性能、尺寸变化率以及耐久性等方面的影响机制。结果表明:该方法能有效定量表征PFSA-PEM力学强度及弹性模量,并利用热成像给出质子膜局部失效点的空间位置信息,为进一步优化制造工艺参数、提高质子膜的力学性能及耐久性提供了有力依据。

  • 电磁学计量
    刘方明, 李登云, 刘浩, 肖凯, 杜百稳
    计量学报. 2025, 46(6): 779-787. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.01
    摘要 (35) PDF全文 (1) HTML (31)   可视化   收藏

    目前国内直流电压比例标准最高电压等级为1 000 kV,无法满足电力系统±1 100 kV直流工程特高压直流分压器的溯源需求。针对特高压条件下直流分压器由于测量电阻层径向电压差导致的泄漏电流增加以及外部电场的影响,提出一种分压器对称屏蔽层的设计结构,通过等电位内层屏蔽电阻的设计大大减小测量电阻层的径向电位差,实现测量电阻层泄漏电流以及横向电场的抑制。基于该对称屏蔽层的设计结构,开展电阻温度、电压系数的测量以及温升试验,研制了1 300 kV精密直流电压比例标准,并应用改进电压加法对研制的计量标准进行试验验证。结果表明研制的1 300 kV精密直流电压比例标准扩展不确定度优化至3.8×10-5k=2)。

  • 时间频率计量
    张亚南, 左娅妮, 戴少阳, 曹士英, 慈骋, 王潮巍, 薛振宇, 韩越祥, 房芳
    计量学报. 2025, 46(6): 899-909. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.16
    摘要 (35) PDF全文 (0) HTML (33)   可视化   收藏

    光学频率标准(光钟)是当前时间频率领域中不确定度指标最优的频率标准之一。光钟由3部分组成,包括囚禁冷原子或离子的物理系统、用作本振的超稳激光系统以及光学-电控系统,其中超稳激光系统是光钟的核心部件之一,其性能直接影响光钟的短期频率稳定度。在国际计量局关于秒定义修改路线图中,对光钟相对频率不确定度的要求优于2×10-18,这需要光钟的钟激光具有极高的稳定度。为了压窄激光线宽提高超稳激光的稳定度指标,国内外各研究单位对零膨胀系数在室温附近的超稳腔体的长度、形状以及支撑方式等进行了深入的研究。光钟超稳激光系统利用Pound-Drever-Hall稳频技术将激光频率锁定到超稳腔,需要在系统中控制参考腔的内禀噪声和环境噪声。系统总结了影响超稳激光稳定度的热噪声、振动噪声、电噪声等关键因素及控制方法。同时基于超稳激光的原理、结构以及各部分的发展情况,对室温超稳光学腔的研究进展进行了探讨。

  • 生物计量
    刘明伟, 李会杰, 马成, 杨佳怡, 董莲华
    计量学报. 2025, 46(6): 917-924. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.06.18
    摘要 (35) PDF全文 (8) HTML (32)   可视化   收藏

    诺如病毒感染导致急性胃肠炎,对于免疫缺陷的人群危害更加明显。针对诺如病毒GⅡ.2和GⅡ.17,采用慢病毒包装系统,开发了含有ORF2 RNA的假病毒核酸标准物质。建立并优化基于逆转录-数字PCR技术的定量检测方法。2种标准物质具有较好的均匀性和稳定性,标准量值与扩展不确定度分别为 (3.25±0.54) ×103 copies/μL,(3.33±0.74) × 103 copies/μL。标准物质可用于诺如病毒检测试剂盒的性能评价,提高检测结果的准确性与可比性。

  • 电离辐射、化学计量
    李毅华, 韩佳乐, 王坤, 王志鹏, 金孙均, 刘一静
    计量学报. 2025, 46(3): 419-425. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.03.16
    摘要 (35) PDF全文 (0) HTML (32)   可视化   收藏

    医用加速器光子束剂量校准中电离室过度依赖进口,而国产探测器在放疗应用中缺乏系统实验。通过对国产QF⁃60型指型电离室的角响应、复合极化修正、漏电流、剂量线性和能量响应等剂量学参数在高能光子束下的定量测量,并参照JJG912-2010治疗水平电离室剂量计的性能要求,给出QF-60探测器的使用建议。结果表明:该探测器的角响应最大影响为0.88%,同型号的重复性为0.21%;极化修正因子为1.001;常规放疗剂量率范围下的离子复合修正值均小于1.004 9;漏电流,剂量线性等基本满足JJG912-2010规定要求;6 MV、10 MV、25 MV光子相对于60Co γ射线的能量响应为0.988 3、0.982 0、0.959 7,同型号最大相对偏差为0.17%。然而由于缺乏对位刻线,使用中应注意角响应的影响,测量中也应及时充分预照射,并应定期进行60Co γ射线水吸收剂量和能量响应校准。

  • 电磁学计量
    殷小东, 王斌武, 曹祎, 张军, 陈海宾, 赵乾丞
    计量学报. 2025, 46(8): 1083-1090. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.08.01
    摘要 (35) PDF全文 (0) HTML (32)   可视化   收藏

    在实时工况环境下的计量用互感器全量程校准技术是新型量值传递溯源的关键技术,也是解决在运计量互感器周期检定困难的有效手段。为了实现在实时工况下针对计量用低压电流互感器的全量程校准,提出了一种先注入反向电流抵消原有一次背景电流, 再注入异频(60 Hz)试验电流对电流互感器进行校准的方法;同时提出了一种融合测差法与平衡法思想,采用锁相法指零的误差测量方法。研制了校准装置,研制的装置在一次背景电流清空试验中的残余电流占比小于2%。验证试验以停电状态下传统校验仪测得的误差值为约定真值,在模拟的实时工况下测得的比差最大误差为0.019%,角差最大误差为1.2′;在实时工况下测得的比差最大误差为0.052%,角差最大误差为1.5′。试验结果表明,研制的装置已具备在实时工况下对0.5S级的计量用低压电流互感器进行全量程校准的能力。

  • 热学计量
    刘健一, 黄明忠, 陆柏川, 刘亚蕾, 贾朔, 屈继峰
    计量学报. 2025, 46(8): 1105-1110. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.08.04
    摘要 (35) PDF全文 (0) HTML (27)   可视化   收藏

    基于微机电系统(MEMS)技术设计并制造了一种集成加热和控温的低功耗型弱磁加热结构,通过力学和热学分析探究其在芯片级集成化加热和温控领域的应用潜力。该结构采用聚酰亚胺为基底构建悬挂式结构,力学分析表明其具备机械稳定性优势,通过理论计算、有限元仿真和抗拉实验验证,该结构最大能承受0.68 N的压力荷载,并安全承载体积为5 mm×5 mm×2 mm的硅基芯片。热学分析显示该结构在加热过程中温度分布及功耗情况,仿真结果表明,与无悬挂式结构相比,该结构能够实现24.5%的功耗降低;真空环境下实验测得,使用该加热结构将芯片维持在80 ℃时所需的加热功率仅为13.3 mW,同时加热过程中产生的磁场强度为6.125 nT。

  • 化学计量1
    周枫然, 张体强, 王红红, 赵佳龙, 王德发, 宋小平
    计量学报. 2025, 46(12): 1808-1813. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.12.14

    二氧化碳加氢气制甲醇具备较高的环境经济价值成为行业研究热点,其中CO2原料的制备是关键步骤之一。固体吸附剂直接空气捕集(DAC)CO2相较液体捕集具有成本低、易操作等优势,研究较为广泛。目前固体吸附剂仍需改性研究以提高CO2吸附性能、降低生产过程中的能耗。调研中发现计量技术在吸附剂改性研究的多个过程发挥了重要作用。此外CO2纯度对制备甲醇的质量至关重要,因此脱附环节对CO2的纯度进行测量极具必要性,准确的CO2纯度测量数据需要相应的气体标准物质提供支撑。充分发挥计量技术的作用,可以有效促进固体吸附剂捕集CO2技术的发展。

  • 电离辐射、化学计量
    刘乃毓, 李曼莉, 傅博强, 李茹
    计量学报. 2025, 46(3): 433-441. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2025.03.18
    摘要 (34) PDF全文 (2) HTML (32)   可视化   收藏

    为解决现有研究报道中的制备的酿酒酵母标准物质的浓度无法满足浮游菌采样器采样时气溶胶发生需求的问题,研制了浮游菌采样器采样生物效率计量评价用酿酒酵母标准物质。结果表明,制备的酿酒酵母标准物质中酵母存活率达(81.2±1.4)%,该标准物质定量标准值为8.65×106 CFU/瓶,相对扩展不确定度 U rel为4.32%(k=2),均匀性稳定性良好,4 ℃和-20 ℃下能稳定保存14天,-80 ℃下能稳定保存6个月。此外,酿酒酵母标准物质产生的生物气溶胶可以被采集到并保持活性,满足浮游菌采样器采样生物效率评价的要求。