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。
应变梁是应变传感器高精度校准的重要工具。但受到激励衰减和响应测不准的双重影响，多源载荷作用下的应变梁校准模型极易出现偏差。为此，提出了多源载荷校准误差估计方法。该方法根据应变梁悬臂的受力特性，分析了多源激励与测量切面结构响应之间的载荷传递关系，建立了测量切面应力模型；在最小二乘法的基础上，通过线性经验验证和抵消策略，对输入-输出多变量误差进行近似线性拟合，建立了多变量误差正规方程；采用矩阵求逆运算方法实现正规方程的回归系数辨识。为了验证该方法的有效性，搭建了应变梁校准系统，完成了多源载荷加载实验。实验结果表明，该方法的准确度均优于0.99；相对估计误差优于1.3%。
针对机翼结构载荷测量应变电桥在载荷校准地面试验中出现的非线性和异方差问题，提出基于高阶加权最小二乘的机翼载荷校准方法。根据机翼表面加载点和测量切面之间的空间位置关系，建立多源载荷在翼面上的传递模型；利用弯矩、剪力、扭矩与测量切面之间的回归分析，建立多源载荷与多源响应之间的高阶超定校准模型；通过对校准模型参数引入误差加权因子，并结合最小二乘法，实现高阶超定模型的参数寻优，进而构建机翼载荷校准方程。为验证该方法的有效性，对某轻型机翼开展地面校准实验。实验结果表明：所提方法的平均误差为1.84%，平均标准误差为3.02 N·m，拟合优度为0.988；传统载荷校准方法的平均误差为2.56%，平均标准误差为4.03 N·m，拟合优度为0.999，所提方法优于传统载荷校准方法。
针对传统输送带跑偏与料位检测存在精度低、装置环境适应性差和高成本等问题，提出一种基于图像与雷达数据关联的输送带跑偏和料位检测新方法。该方法利用Mask R-CNN模型对输送带场景图像进行实例分割，以拟合输送带边缘，并根据托辊面积比判断跑偏情况；同时，对雷达数据进行预处理，采用Bowyer_Watson算法构建Delaunay三角剖分，生成高程图像；随后，利用K‑means聚类算法简化高程图像，通过灰度均值滤波进行料流分类；最后，将分类结果与图像信息关联，以展示料流的位置和状态信息。实验结果表明，该方法在实际场景中跑偏检出率超过95%，料位检测准确率超过80%。较传统方法，该方法具有更高的鲁棒性和检测效率，可实现输送带跑偏与料位的高效可靠检测。
提出了一种多尺度特征提取与ResNet-Transformer算法用于抽油机故障诊断。首先，利用深度残差网络ResNet-34的局部特征提取能力捕获示功图空间细节，并借助Transformer编码器上下文建模能力获取全局特征，构建了端到端的抽油机故障诊断框架；其次，引入多尺度特征提取模块，通过1×1、3×3和5×5卷积核并行提取不同尺度的特征信息，增强对示功图细节的感知能力；最后，设计了特征融合注意力机制，自适应地整合多尺度特征和全局语义信息。在包含7种典型工况的示功图数据集上进行实验，结果表明，该算法在故障诊断任务中取得了94%准确率，验证了所提算法的有效性。
为设计和优化烟草过滤颗粒填充设备，需要对过滤颗粒接触参数进行必要的标定。通过密度测量、堆积角试验、碰撞恢复系数标定、静摩擦因素和滚动摩擦因素测试，对颗粒与周围环境之间的相互作用参数进行了标定。采用响应面法优化了颗粒接触模型的参数，并通过离散元仿真验证了参数的准确性。实验结果表明，标定后的颗粒平均粒径为0.98 mm，密度为327.57 kg/m³，堆积角为5.39°，颗粒间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数为0.286、0.7、0.202，颗粒与不锈钢板间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数为0.7、0.094、0.04。与实际实验数据对比，仿真结果误差较小，验证了所提出标定方法的有效性和可靠性。
日照时数是地面气象观测要素之一。2018年起，我国 2 435个国家地面气象观测站已全部由人工观测仪器升级为光电式数字日照计实现自动观测。为满足省级气象部门日照时数计量需求，研制了日照时数传感器自动化核查装置。该装置以2台宽光谱太阳辐射计为计量标准器，具备自动指北定位、自动水平调节、自动数据采集处理等功能，可实现日照计室外核查。实验结果表明：标准器直接辐照度测量误差在±10%内，2台标准器一致性介于±5%间；被测日照计日照时数测量误差符合中国气象局技术规范要求（±1 h/d 或 ±10%/d，取较大者），扩展不确定度 =0.45 h（ ）。此外，晴朗天气测量结果一致性好，标准偏差在0.09 h内；多云天气对检测影响大，测量误差可高于平均测量误差0.79 h。
针对现有Harris与尺度空间结合算法存在复杂度高、准确度低、实时性差的问题，提出一种改进算法。建立尺度不变特征转换（SIFT）图像金字塔，在其上检测Harris特征点，以32维向量作为特征描述符。利用向量相似性匹配特征点。改进了经典K-means算法，不设固定初始值，以距离大、相关性小的候选初始类中心点为初始类中心点，特征点归入距离最小类中。从2幅图像的各类特征点中随机抽取3对匹配点，组成一对三角形，利用三角形相似性进一步筛选匹配点。令改进的RANSAC算法根据匹配点误差距离，分别为所有的匹配点赋值，令所有的匹配点共同评估变换模型，选出最优解。实验结果表明，该算法比SIFT算法、Harris算法提取的特征点减少了约22%，匹配正确率提高了约13%，运算时间减少了约4.7%。
薄膜由于其独特的物理、化学和机械性能，在现代高新技术产业的发展中扮演着至关重要的角色，因此对其热物理性质的精确表征变得越来越重要。热扩散率指材料在温度梯度下温度趋于一致的能力，反映了物体在非稳态条件下的热量传递过程，准确测量薄膜的热扩散率对于材料科学和工程应用具有重要意义。与体材料不同，薄膜的热扩散率测量难度较大，对于测量技术的要求更为苛刻，这需要开发新的方法或改进现有的技术。薄膜的热扩散率测量技术主要以光声光热效应为主，根据近些年来测量薄膜热扩散率的方法，对薄膜面内和垂直平面2个方向的测量技术进行了综述，为今后薄膜测量技术的研究开发提供参考。
针对现有高温熔盐恒温槽工作区域内温度场均匀性差的问题，以高温熔盐作为流体介质，采用标准k-ε湍流模型，利用FLUENT用户定义函数（UDF）功能对高温熔盐恒温槽的温度进行比例积分微分（PID）控制，通过计算流体动力学（CFD）对其进行模拟仿真，研究了搅拌器及其布局对高温熔盐恒温槽工作区域内流场分布及温度场均匀性的影响。结果表明加入搅拌器后恒温槽内形成明显的循环流动，加快了恒温槽内高温与低温熔盐的混合与传热，将工作区域温度场均匀性从11.708 92 K提高至0.082 33 K；采用上搅拌结构的恒温槽可以有效改善工作区速度分布不均匀的现象，将工作区域温度场均匀性提高至0.039 49 K。
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。
基于Drucker-Prager Cap模型，借助ABAQUS软件对钕铁硼块体的致密化过程开展数值模拟研究。通过构建粉末烧结前后应力场分析模型，系统对比不同烧结温度下的应力分布特征和微观结构演变规律，结合扫描电镜结果协同分析。研究表明：在合理的温度区间内，随着烧结温度的升高，应力分布及相对密度均匀性提高，裂纹萌生概率降低；同时，数值模拟的残余应力与实验测试结果吻合良好。该研究为钕铁硼永磁材料制备工艺的优化、材料性能的提高提供了重要的理论依据与实践指导。
锂离子电池的剩余使用寿命（RUL）是电池健康管理的重要参数。电池在实际使用过程中会出现容量再生现象，而且在电池数据采集过程中，通常难以避免噪声干扰，影响数据质量。针对以上问题提出一种基于Transformer结合金字塔卷积网络的电池RUL预测模型，选取容量作为健康因子，利用金字塔卷积网络中不同大小的卷积核提取容量序列的特征信息，利用Transformer中的多头注意力机制进一步学习序列的时序特征。采用加权Huber损失函数，提高模型的鲁棒性；采用Dropout技术，提高模型的泛化能力，防止训练过程中出现过拟合。将所提预测模型在NASA和CALCE数据集上实验，并与其他模型比较。实验结果表明，所提模型的预测精度更高，在NASA和CALCE数据集上的相对误差分别为0.008 6、0.019 3；平均绝对误差分别为0.011 5、0.012 6；均方根误差分别为0.017 3、0.018 9。
软包电池受到局部挤压导致短路失效是汽车碰撞事故中的典型工况，同时也是危险性最高的加载形式。实验以某国产商用的软包电池为研究对象，在机械滥用实验平台下进行挤压实验。通过观察并记录实验过程中的受力、温度和电压等参数，分析电池发生热失控的特性。结果表明：在挤压实验中，电池发生热失控的过程在不同的角度下可以分为不同的阶段，且每个阶段都有其各自的特点；荷电状态对软包电池在挤压工况下力学、热学和电学的影响不大；随着加载速度的增加，电池极限载荷变小、电池温度变化变快并且电压短路时间变短；随着压头加载角度的变化，极限负载与温度都随着挤压角度的增大，先减小后增大而电池短路时间差异不大；圆柱形压头半径越大，电池极限载荷越大，而温度与短路时间与压头大小关联性不大。
波导法是IEEE Std 1309国际标准中给出的1种微波漏能检测仪的校准方法，相较于标准场法及传递比较法，其具有精度高、成本低、小功率大场强的特点。针对915 MHz微波漏能检测仪的校准需求，运用电磁场理论，推导并完善了波导法的理论计算公式。基于该理论计算公式，设计了一款波导法校准装置。详细阐述了装置的设计过程，包括波导内尺寸、波同转换装置以及测试孔的设计；研究了待校准探头对内部场的扰动，以及波导内部场分布的均匀性。仿真结果表明，装置中心场强与理论值基本一致。装置实测结果显示，其端口电压驻波比约为1.14，插入损耗约为0.13 dB；与TEM室法比对，相对偏差仅为0.29 dB。实验表明该装置可以很好地应用于微波漏能检测仪的校准工作中。
为实现浅表X射线治疗水吸收剂量的精确测量，研究了PMMA模体中电离室修正因子k ch的测量方法。在浅表X射线治疗辐射质下，基于不同孔径的钨合金限束光阑，研究了平板电离室PTW23342和PTW23344在空气中与PMMA模体表面测量的电离电荷读数之比变化；基于蒙特卡罗模拟，实现了背散射因子的确定；测量得到了不同电离室修正因子k ch随半值层和辐射束大小的变化情况。测量结果表明：在SRT-50a、SRT-50b、SRT-70和SRT-100四个参考辐射质下，当源皮距为 0.45 m、辐射束大小为3.0~7.2 cm时，平板电离室PTW23342的空气与PMMA模体表面测量读数之比在0.870 0~0.991 3范围内，k ch的测量结果在1.046~1.094范围内；平板电离室PTW23344的空气与PMMA模体表面测量读数之比在0.901 4~0.992 4范围内，k ch的测量结果在1.053~1.108范围内。
放射性核素活度的国际比对一般采用寄送样品到参比实验室来开展，但对于99mTc、18F和64Cu这类短寿命医用γ核素，用这种方式在距离遥远的国度间开展国际比对难以实现。国际电离辐射咨询委员会提出寄送国际参考系统传递仪器来开展短寿命医用γ核素活度国际比对的方案，由国际计量局负责具体实施，取得良好效果。对短寿命医用γ核素国际比对相关的装置、方法和截止目前的主要比对结果进行了总结，介绍了中国计量科学研究院研制短寿命医用γ核素量值传递装置的进展情况。
基于慢病毒包装系统，运用多质粒共转染技术，将相关基因导入含有特异性核酸序列的宿主细胞中进行包装，同时在外壳表达对应的刺突蛋白，制备了人类免疫缺陷病毒（HIV-1）假病毒标准物质。采用数字聚合酶链式反应（PCR）方法定值，假病毒标准物质GAG基因拷贝数浓度的定值及扩展不确定度为（300.12±0.54）× 104 copies/mL （k=2）。利用假病毒侵染依赖刺突蛋白与宿主细胞受体的识别，添加中和抗体干扰二者结合可抑制假病毒侵染这一特性，通过观察不同浓度中和抗体对荧光标记表达的抑制程度，以Reed-Muench两式法计算Z PD50，实现中和抗体效价的评估。
