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  • 张华坤,高思田,李伟
    计量学报. 2016, 37(1): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2016.01.01
    摘要 (806) PDF全文 (4269)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    为实现双探针原子力显微镜的探针对准,用探针A对探针B的成像进行了深入的研究。首先对音叉探针进行有限元仿真,分析探针的机械特性。其次用锁相放大器获取探针的幅度和频率信号,让探针接近样品(硅片)以获得系统的分辨率。最后在YOZ平面用探针A对探针B扫描成像,逐步缩小扫描范围并同时减小扫描步进。实验表明,探针的分辨率优于1 nm,双探针对准精度可达5 nm。
  • 电离辐射、标准物质与生物计量
    朱丹丹,孙世成,杨惠,张灿,朱奇光,李康,史彦新,陈颖
    计量学报. 2021, 42(10): 1386-1392. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.10.19
    摘要 (468) PDF全文 (4122)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    针对X射线荧光光谱法(XRF)中Pb元素和As元素的重叠峰导致的元素浓度建模困难、乌鸦搜索算法(CSA)鲁棒性较弱等问题,将高斯混合模型(GMM)与改进型乌鸦算法(ICSA)相结合来实现重叠峰的分解。ICSA相比于CSA的改进主要有:引入了“乌鸦反哺”的特性,将GMM与ICSA更好的衔接在一起;将固定的意识概率更改为梯度型,使种群迭代更有多样性;适当调整了全局的优化策略,使算法更稳定收敛更快。将GMM模型与GMM-ICSA模型作对比实验,可得优化后的模型分解精度提升了4.93%;同时以均方误差和迭代时间为衡量搜索算法的标准,将ICSA与同类型的4种算法做了对比实验得出:CSA的均方误差和迭代时间均优于其他算法,从而表明改进后的算法能处理重叠峰问题的可行性。
  • 张立国,张玉曼,金梅,于国辉
    计量学报. 2015, 36(5): 535-539. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.05.19
    摘要 (987) PDF全文 (4102)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    运动想象脑电信号被广泛应用于脑机接口系统中。针对如何准确有效地提取运动想象脑电信号特征的问题,通过分析运动想象脑电信号时域、频域和头皮空间域的特征,提出了以小波变换为预处理,并利用二阶盲辨识算法和信息论特征提取算法相结合获取的空间滤波器,从时域、频域和头皮空间域对运动想象脑电信号进行特征提取的方法。实验结果表明,采用时域、频域和空间域提取特征的方法性能有明显提高,并且将二阶盲辨识算法和信息论特征提取算法相结合获取的空间滤波器能够反映更真实的大脑源活动。
  • 无线电、时间频率计量
    何群,尹飞飞,武鑫,谢平,江国乾
    计量学报. 2020, 41(10): 1284-1290. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2020.10.17
    摘要 (519) PDF全文 (3833)   可视化   收藏
    CSCD(11)
    针对风电齿轮箱状态监测数据的多变量动态时空关联性特点,提出了一种基于长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的齿轮箱故障预测方法,主要包括离线建模和在线监测两个阶段。首先,以齿轮箱油温为目标预测变量,充分考虑其与其它相关输入变量之间在时空维度上的重要关联信息,对历史监测数据进行训练学习,建立齿轮箱正常运行时的油温监测LSTM模型,通过对预测残差进行评估计算设定相应的检测阈值;然后,将训练好的油温监测LSTM模型用于在线测试,通过模型残差分析和阈值比较实现齿轮箱故障状态的检测和预测;最后,通过风电场测试数据对所提出的方法进行验证。结果表明,相比于其它传统方法,该方法表现出更好的预测性能,能够较早预测故障的发生。
  • 吴文韬, 冯浩, 赵浩
    计量学报. 2014, 35(3): 236-241. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2014.03.09
    摘要 (759) PDF全文 (3701)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速度传感器非电量输入和输出电压之间的关系,确保了角加速度传感器的标定精度,证明了永磁式角加速度传感器及其标定方法的可行性。实验结果表明传感器的灵敏度约为6.562 μV/(rad·s-2).
  • 电磁学计量
    王维,刘夏,张欣
    摘要 (362) PDF全文 (3697)   可视化   收藏
    中国计量科学研究院研制了一台1000V多盘感应分压器标准装置,用作工频1000V电压比例标准。该装置使用了一种基于互感器注入的误差补偿技术,可准确提供从1×10-8到1的宽范围比例出。感应分压器的误差校验使用了包含三同轴屏蔽技术的改进型参考电势增量法,并设计了多比例参考互感器以便对感应分压器进行整体校验。所研制的感应分压器准确度优于1×10-7,校准结果不确定度小于2×10-8
  • 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
    摘要 (511) PDF全文 (3651)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    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。
  • 几何量计量
    吴斌,丁文,杨峰亭,薛婷
    计量学报. 2017, 38(6): 661-666. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.06.01
    摘要 (979) PDF全文 (3612)   可视化   收藏
    CSCD(9)
    基于非正交轴系全站仪坐标测量系统的结构特点和测量模型,用数学分析的手段对其进行误差分析和测量不确定度评定。确定系统的主要误差分量是转台旋转角误差和激光跟踪仪测距值误差,并用GUM法评定各分量的不确定度。通过测量模型推导出系统的测量不确定度,并用MATLAB进行仿真,结果表明:当测距值不变时,测量不确定度几乎不受水平角变化的影响,而随着垂直角绝对值的增大而增大,当角度值不变时,测量不确定度随着被测点到视准轴上标定点的距离值增大而增大。实验初步验证了仿真结果的准确性。
  • 李群, 韩俊霞, 张玉存
    计量学报. 2014, 35(2): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.01
    摘要 (843) PDF全文 (3531)   可视化   收藏
    CSCD(3)
     提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。
  • 计量学总论、不确定度
    方兴华,宋明顺,顾龙芳,陈意华
    计量学报. 2016, 37(4): 452-456. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2016.04.27
    摘要 (793) PDF全文 (3491)   可视化   收藏
    CSCD(22)
    在GUM Sup.1提出基于分布传播的不确定度评定基础上,系统地介绍了自适应蒙特卡罗方法进行不确定度评定的原理和步骤,并以此对线性测量模型和非线性测量模型进行了仿真,得出自适应蒙特卡罗方法对两类测量模型不确定度都有较好的评定效果,同时指出自适应蒙特卡罗方法中仿真次数M和数值容差δ的合理选择都需要进一步研究。
  • 热学计量
    胡鹤鸣,王池,张金涛
    计量学报. 2017, 38(1): 7-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.01.02
    摘要 (1017) PDF全文 (3483)   可视化   收藏
    CSCD(19)
    城市聚集了世界50%的人口和70%以上的碳排放,然而,每个城市的碳排放不确定度很大,50%~100%的数据误差是很常见的。对温室气体浓度的时空分布特征及碳排放测量反演的基本思路进行了介绍。目前美国国家标准与技术研究院(NIST)正在资助开展若干个城市/城市群碳排放测量试点项目,利用自上而下的方法,基于温室气体浓度测量和精确的城市尺度大气输移扩散模式,反演推算城市区域的碳排放通量。对NIST正在开展的研究进行了综述,并对中国计量科学研究院未来在该领域的工作进行了展望。
  • 王峰林,王长龙,胡永江
    计量学报. 2014, 35(6): 612-616. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2014.06.20
    摘要 (768) PDF全文 (3344)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    在超声检测无人机复合材料脱粘缺陷时,针对单一特征提取方法信息利用不充分、不同特征对识别重要程度不同的问题,分析超声回波信号特性,提出一种将小波包域和时域相结合的多特征提取方法。该方法首先对信号进行小波包分解,获得小波包域特征,并利用主成分分析法对该特征进行降维处理;然后结合复合材料特性提取信号的时域特征;最后将提取的不同域特征组合,并对组合特征向量进行加权处理。对处理后的特征向量运用类别可分性测度准则进行评价,结果表明提取的信号特征能较好地界定复合材料的脱粘等缺陷。
  • 梁志国,朱振宇
    计量学报. 2014, 35(5): 494-498. https://doi.org/10.3969/j. issn. 1000-1158.2014.05.18
    摘要 (752) PDF全文 (3286)   可视化   收藏
    针对非均勻采样序列提出了一种四参数正弦波形曲线拟合方法。它借助于频率已知的三参数正弦曲线 拟合算法实现,既可以在非均勻采样条件下获得正弦波采样序列的4个参数拟合值,也可用于均勻采样条件下正弦波形采样序列的曲线参数拟合。其特点是将幅度、频率、相位和直流分量4个参数的四维非线性最优化问题转 化成频率参数的一维线性搜索和最优化问题。其优点是无需先验初值估计,具有良好的收敛性、鲁棒性,以及明确的收敛区间。仿真及实验均证明了该方法的有效性和可行性。该方法可用于解决非均勻采样和均勻采样下正弦 波测量序列的参数拟合问题。
  • 无线电、时间频率计量
    张立国,程瑶,金梅,王娜
    计量学报. 2021, 42(4): 515-520. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.04.17
    摘要 (405) PDF全文 (3265)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    室内场景的语义分割一直是深度学习语义分割领域的一个重要方向。室内语义分割主要存在的问题有语义类别多、很多物体类会有相互遮挡、某些类之间相似性较高等。针对这些问题,提出了一种用于室内场景语义分割的方法。该方法在BiSeNet(bilateral segmentation network)的网络结构基础上,引入了一个空洞金字塔池化层和多尺度特征融合模块,将上下文路径中的浅层细节特征与通过空洞金字塔池化得到的深层抽象特征进行融合,得到增强的内容特征,提高模型对室内场景语义分割的表现。该方法在ADE20K中关于室内场景的数据集上的MIoU表现,比SegNet高出23.5%,比改进前高出3.5%。
  • 几何量计量
    孙艳玲,常素萍
    计量学报. 2016, 37(6): 563-566. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2016.06.03
    摘要 (585) PDF全文 (3231)   可视化   收藏
    CSCD(4)
    测量触针随杠杆绕支点转动产生圆弧轨迹,其水平方向位移偏差会对大量程接触式表面轮廓测量形成误差。在改进传统测杆结构的基础上,建立了测量结果的非线性误差数学模型,推导出多项式拟合误差的补偿算法。提出了拟合标准球计算误差补偿参数的方法。通过对半径为79.505 3 mm的球冠测量,得到半径尺寸误差小于1 μm,实验证明了取得了较好的补偿效果。
  • 刘昆,房芳,刘年丰,李天初
    计量学报. 2015, 36(6A): 112-115. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.29
    摘要 (746) PDF全文 (3216)   可视化   收藏
    NIM5铯原子喷泉钟的微波频率综合器使用了可以减小微波泄漏效应的Mach-Zehnder微波干涉开关,微波干涉开关可能会产生相位波动,同时,喷泉钟系统中的其他微波、电子器件也可能引入相位波动。这些相位波动会影响铯原子喷泉钟的频率及其不确定度的准确评估。利用自研的外触发式微波相位波动分析仪对微波频率综合器进行了连续7天的实时在线测量,测量结果表明相位移动造成的频移和不确定度的量级为10-16,测量结果中存在100Hz的周期性相位波动,很可能来自待测的微波频率综合器,需要做进一步研究改进。
  • 力学计量
    金梅,颜廷鑫,张立国,李光军,王玮,王娜
    计量学报. 2021, 42(7): 885-891. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.07.09
    摘要 (371) PDF全文 (3199)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    为解决电网系统载荷波动大的问题,研制了200kW/180MJ飞轮储能系统实现动力调峰运行。采用有限元法对飞轮轴系进行建模与仿真,计算出飞轮转子临界转速、振型;并对以机械轴承为支撑的飞轮转子进行模态及谐波响应分析;进行多次飞轮升降速全周期检测,记录飞轮运行过程的幅频特性,进行对比分析。飞轮储能系统运行良好,未产生摩擦,振动幅度最大为1.6mm, 小于设计空隙3mm。
  • 热学计量
    丁鹏飞,孙坚,徐红伟
    计量学报. 2022, 43(2): 250-255. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2022.02.18
    摘要 (416) PDF全文 (3171)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    针对三元锂电池加速寿命测试研究中加速效果不理想的问题建立了两种模型,一种是以环境温度为单一加速因子的基于阿伦尼乌茨模型的加速寿命模型;另一种是以环境温度-放电倍率耦合条件下基于电池寿命衰退经验模型的加速寿命模型。实验结果表明:以环境温度为单一加速因子条件下加速效果有限,相比于温度和放电倍率为25℃、1C正常条件下,50℃、1C条件下电池循环充放电次数平均缩短290次;50℃、3C双因子耦合条件下平均缩短510次;50℃、5C条件下平均缩短710次。温度-放电倍率耦合情况下相比于单一环境温度情况下,能够有效缩短电池寿命测试充放电循环次数,进而缩短寿命测试时间。利用建立的双因子耦合下加速寿命模型,可以通过高水平加速因子条件去推测低水平或正常水平因子条件下电池寿命特征,从而加快得到电池寿命参数。
  • 声学计量
    陈凝,赵鹏,王月兵,曹永刚
    计量学报. 2021, 42(12): 1635-1642. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.12.13
    摘要 (383) PDF全文 (3147)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    为研究高强度聚焦超声(HIFU)作用下组织温度上升规律,建立了高强度聚焦声场和组织温度场有限元仿真模型,并通过体外辐照实验对仿真模型进行了验证。通过仿真对水和组织域中的聚焦声场进行建模,计算吸收声能并将其用作热源以计算组织内的温升。进一步制备仿生物组织凝胶体模,利用热电偶进行HIFU作用下体模组织焦点处的测温。结果表明:该模型可有效预测HIFU治疗时的温度上升,与实验所得温度误差不超过 3℃;体模组织受到超声辐照时温度会立即升高,起初温升速率较快,随着辐照时间延长,温升速率逐渐降低,停止辐照后温度立即下降。
  • 热学计量
    李佳,王灿,王海峰,孙国华
    计量学报. 2016, 37(4): 384-389. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2016.04.11
    摘要 (881) PDF全文 (3145)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    中温固体比热容测量基准装置是保证比热容、相变温度、相变焓等量值溯源的核心。装置主要采用绝热量热方法,实现量值结果溯源至SI单位。介绍了比热容装置的研究意义与测量原理,分析了其在该领域的研究状况,在此基础上提出了我国中温固体比热容测量基准装置的新方案和总体设计。
  • 电离辐射、标准物质与生物计量
    严永强,孙圣涛,吴金杰,金尚忠,赵瑞
    计量学报. 2021, 42(11): 1511-1516. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.11.16
    摘要 (425) PDF全文 (3109)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    为更好服务于环境辐射监测,通过标准放射点源241Am、133Ba、60Co、137Cs、152Eu对平面型HPGe探测器进行标定,分别获得不同特征能量下的探测效率、半高宽、道址等数据。数据处理后得到能量-道址函数、FWHM能量刻度函数、能量与探测效率关系,同时求得能量分辨率为1.58keV(60Co,1.33MeV)。通过对比发现,利用CT技术建立的MC模型更加可靠、高效。通过修正上、下死层厚度依次分段对模型探测效率进行校正,得到整体探测效率相对误差在5%以内,与实验结果符合较好。
  • 几何量计量
    张帅,缪东晶,李建双,郑继辉,王国磊,孔明,阚英男
    计量学报. 2020, 41(9): 1055-1061. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2020.09.04
    摘要 (415) PDF全文 (3041)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    为了精确测量大尺寸位姿,建立了一种由7台激光跟踪干涉仪组成的大尺寸位姿测量装置。根据测量各反射镜的激光跟踪干涉仪数量的不同,采用322和331两种跟踪方式对位姿测量精度的影响进行仿真实验,从而发现被测点位置与基站构成平面的距离相关,由坐标解算公式推导被测点坐标值与测量基站之间的相对位置与测量误差间的误差模型,通过分析x、y、z 方向上误差对距离变化的敏感程度,发现z方向距离变化引起的误差最为敏感。当被测点与测量基站的距离由1300.8mm减小到0mm时,测量误差由2.2μm增大到2626.1μm。实际姿态测量结果表明:当采用一种跟踪方式时可以避免被测点与测站点平面过近,有利于提高系统测量精度,所提出的误差模型可为多边法位姿测量系统的优化布局提供一种量化的理论分析方法。
  • 光学计量
    孔德明,张娜,王书涛,史慧超
    计量学报. 2021, 42(6): 704-709. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.06.03
    摘要 (366) PDF全文 (2993)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    为提高三维点云模型在特征模糊区域的分割精度,提出了一种借助多视角区域生长的分割方法。基于网格法向量方向相异性原则,初次将模型划分为不同类别的子区域,在相应区域建立点云与多视角距离图像的一一映射关系。利用Canny算子对灰度的敏锐性获取独立连通域并计算其重心坐标,根据对应关系在三维点云中提取对应点作为种子点,然后引入网格法向量的偏移角度分离邻接面,同时对剩余彼此独立的分割面按照迭代搜索最近点的原则进行提取,并利用KNN算法去除离群点实现分割优化。在选取的模型数据集上进行实验,结果表明该方法能够实现复杂点云模型的合理划分,分割精度不低于80%。
  • 电离辐射、标准物质与生物计量
    王志芳,王书涛,王贵川,车先阁
    计量学报. 2020, 41(6): 752-758. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2020.06.20
    摘要 (375) PDF全文 (2967)   可视化   收藏
    CSCD(8)
    为解决检测SO2时系统接收到的荧光信号微弱、易被噪声淹没的问题,提出了小波优化总体经验模态分解(EEMD)的方法对SO2荧光信号进行去噪。搭建了SO2紫外荧光检测系统对SO2浓度进行检测,检测的平均相对误差为0.0011, SO2浓度与荧光强度的线性相关系数为0.9787。利用小波优化EEMD去噪方法对SO2荧光信号去噪,得到的信噪比为224.7958,均方误差为1.01×10-7,波形相似系数为0.9973,SO2浓度与荧光强度的线性相关系数为0.9936。相比于EEMD和小波去噪方法,小波优化的EEMD去噪方法对SO2荧光信号的去噪效果更好,能够达到理想的去噪效果。
  • 资新运,耿帅,赵姝帆,夏军剑,舒放
    计量学报. 2015, 36(3): 260-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.03.09
    摘要 (1245) PDF全文 (2944)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    梯度法、曲面拟合法和N-R法是数字散斑相关方法中提高位移测量精度的3种主要亚像素位移算法。研究了3种算法的原理并进行了数值模拟仿真。首先使用计算机模拟生成一系列位移为0.01 pixel的散斑图,并在生成的图像中添加方差不同的高斯噪声,对3种算法在噪声条件下的精度进行比较,结果显示在精度要求为0.01 pixel时,梯度法的噪声方差上限为0.006,N-R法的噪声方差上限为0.000 5,而曲面拟合法的计算精度具有较大不确定性,无法保证精度,梯度法更适用于工程应用。
  • 几何量计量
    谢胜龙,张文欣,张为民,任国营,鲁玉军,鲁庆
    计量学报. 2021, 42(6): 745-752. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2021.06.09
    摘要 (336) PDF全文 (2873)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    提出了一种基于多分支BP神经网络建立气动肌肉位移/气压迟滞模型的新方法。首先,搭建气动肌肉位移/气压迟滞特性测试系统,得到气动肌肉位移/气压迟滞曲线;然后分别采用传统BP神经网络、多分支BP神经网络和Prandtl-Ishlinskii模型对气动肌肉的位移/气压迟滞开展建模研究;最后通过比较分析发现,采用多分支BP神经网络方法能有效避免传统BP神经网络训练过程中的过拟合现象,且建模精度明显优于传统的Prandtl-Ishlinskii模型;多分支BP神经网络的平均误差、均方差与最大误差相较于Prandtl-Ishlinskii模型减小了87.45%,86.68%与74.73%。
  • 潘江,林娜,王玉刚,徐旭
    计量学报. 2015, 36(4): 384-388. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.04.11
    摘要 (1157) PDF全文 (2868)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    为克服瞬态热线法导热系数测量中实验数据处理一般方法的弊端,将数值模拟引入实验数据处理过程,并通过比较理论计算曲线与实验曲线的符合程度来获得最终的实验结果。通过不同方法对实验数据处理结果的比较分析表明,所使用的方法可以更好地处理瞬态热线法导热系数测量数据,同时,与传统方法相比,采用较少的数据点即可得到正确的结果。研究结果不仅可以改进瞬态热线法导热系数实验数据的分析方法,而且对实验系统的设计与搭建也有借鉴意义。
  • 谢平,江国乾,武鑫,李小俚
    计量学报. 2013, 34(6): 548-553. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2013.06.09
    摘要 (739) PDF全文 (2868)   可视化   收藏
    CSCD(7)
    为了解决滚动轴承非线性故障特征难以提取的问题,将多尺度熵和距离评估方法有机结合,提出一种新的滚动轴承非线性特征提取方法。首先利用多尺度熵来刻画滚动轴承振动信号在不同尺度上的细节特征;然后引入距离评估选择算法,对多尺度特征进行特征评估,优化选取敏感尺度特征,并送入支持向量机实现轴承不同状态的分类。通过滚动轴承故障诊断实验对该方法进行验证,结果表明,选取敏感多尺度熵特征集对故障特征进行刻画,较单尺度特征、原始特征集和随机特征集等诊断效果更佳,提高了诊断精度。
  • 力学计量
    时培明,苏翠娇,赵娜,韩东颖,田广军
    计量学报. 2017, 38(1): 112-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.01.24
    摘要 (557) PDF全文 (2852)   可视化   收藏
    CSCD(7)
    针对强噪声背景下信噪比较低的旋转机械故障诊断问题,提出一种基于解析模态分解(AMD)和随机共振的旋转机械故障诊断方法。若信号的频率成分已知,AMD方法能将多频率成分的信号分解为单频率信号。对于可预知故障特征频率的旋转机械故障诊断,首先利用AMD方法提取振动信号中故障特征频率所在频段的信号,并对每个提取出的信号添加强度较低的噪声;然后利用粒子群算法优化的双稳随机共振对含噪信号进行处理来加强信号;最后求该信号的频谱,若频谱中含有故障特征频率,则说明振动信号中存在该故障。通过对滚动轴承故障信号特征的提取证明了该方法有良好的效果。
  • 光学计量
    余泽利,房永强,杨军红,张兵,张艺新,郑铱,毕革平
    计量学报. 2023, 44(11): 1673-1679. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2023.11.06
    摘要 (227) PDF全文 (2835)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    畸变能够反映金相显微镜实际像与理想像的偏差,是金相显微镜性能准确可靠的重要技术指标。依据《测量不确定度评定与表示》校准规范,对金相显微镜畸变测量过程进行了研究,建立畸变测量结果的不确定度评定数学模型,全面分析不确定度来源,评定金相显微镜畸变测量结果的不确定度。结果表明:取包含因子k=2,置信水平为95%时,在总放大倍率为50×、100×、200×、500×和1000×条件下,金相显微镜的相对畸变测量结果分别为(0.5±0.4)%、(0.3±0.6)%、(1.3±0.4)%、(0.4±0.4)%、(0.9±0.1)%,测量结果的不确定度主要来源于畸变测量系统和重复性测试。
  • 几何量计量
    李婷,缪东晶,李连福,李建双,钟文
    计量学报. 2022, 43(7): 837-843. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2022.07.01
    摘要 (409) PDF全文 (2818)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    激光干涉仪测量超长导轨直线度时,因导轨长度超出干涉仪直线度测量范围,需分段测量后拼接,测量数据易受噪声和激光漂移等因素影响,导致拼接可能引入较大误差。通过分析拼接过程中的影响因素,结合长导轨结构特性,提出了一种将拼接公共点分布在相邻两节子导轨上,利用相邻两节子导轨夹角的稳定特性来实现长导轨直线度拼接的方法。通过仿真与实验,对比了30m范围内的直接测量法与坐标变换拼接法的测量结果,2种方法的直线度结果相差<10μm,表明所提出的方法能有效减小拼接误差。将此方法应用于72m导轨的直线度测量,并与电子水平仪测量方法比较,2种方法结果相差10μm,表明所提出的方法可实现高精度的直线度拼接。
  • 电离辐射、化学计量与生物计量
    郭黎旭,刘俊杰,刘悦,叶婧,任军
    计量学报. 2023, 44(11): 1755-1762. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2023.11.18
    摘要 (232) PDF全文 (2814)   可视化   收藏
    为建立气体中微米级颗粒数量浓度的量值溯源链,开展了基于喷墨原理气溶胶发生器(NIM-IJAG)的研制和性能验证。喷墨气溶胶发生器(NIM-IJAG)所发生的固体颗粒粒径及浓度值与喷嘴孔径、溶质密度、溶液浓度、电控参数、洁净空气流量等参数密切相关,其中在准确获得液滴粒径的前提下,通过改变溶液浓度,可实现对固体颗粒样品粒径的有效控制,通过调节发生频率可实现对固体颗粒样品数量浓度的有效控制。经实验验证,NIM-IJAG可产生粒径值在1~20μm范围、颗粒数量浓度在0~30个/cm3范围的单分散固体颗粒样品,颗粒数量浓度的量值可溯源至国家计量标准。
  • 电离辐射、标准物质与生物计量
    郑海明,李长朝
    计量学报. 2017, 38(6): 780-785. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.06.27
    摘要 (715) PDF全文 (2793)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    高温还原法在不需要催化剂的条件下可将烟气排放中的二价汞转化为零价汞,便于进行烟气总汞的监测。运用差分吸收光谱法(DOAS)反演出烟气汞浓度,与没有加高温装置的测量结果作对比,验证高温设备的适用性,并配比不同浓度的零价汞和二价汞进行混合实验。在传统的DOAS算法基础上,研究遗传算法、傅里叶变换滤波及积分面积法对烟气汞浓度的影响。实验结果表明:传统算法具有偶然性,整体误差大;傅里叶变换反演出的浓度误差较大;积分面积法较遗传算法误差偏低,整体波动也小,反演出的偏差最小为0.55%,适合用于反演低浓度排放的烟气汞测量。
  • 光学计量
    陈卫东,陈磊,邓志巍,刘宏炜,董惠茹,朱奇光
    计量学报. 2019, 40(6): 1006-1012. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2019.06.11
    摘要 (401) PDF全文 (2787)   可视化   收藏
    CSCD(5)
    为了减小在目标跟踪过程中目标形变和复杂背景变化对跟踪效果的影响,提出一种基于混合相关滤波信息融合再检测的目标跟踪算法。首先,利用相关滤波算法提取到目标的方向梯度直方图HoG特征,利用颜色模板得到目标的颜色特征,计算两个模板的采样得分;其次,再将两者的特征信息用线性组合的形式进行特征信息融合确定目标位置,跟踪过程中,根据设定的阈值条件选择两个模板采样较大的得分再检测目标的位置;最后,输出所有帧目标位置的结果。与其他的算法进行比较,该算法在应对目标形变和背景杂波方面有较好的跟踪效果。
  • 几何量计量
    李瑞君,李洁,何亚雄,程真英,黄强先
    计量学报. 2022, 43(4): 452-456. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2022.04.03
    摘要 (369) PDF全文 (2764)   可视化   收藏
    CSCD(4)
    垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型。采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量机的垂直度误差进行建模和补偿。通过对0级标准量块厚度进行测量和垂直度误差补偿,量块X、Y方向厚度测量误差分别减小了11μm和4μm,验证了垂直度误差测量方法和补偿模型的有效性。
  • 几何量计量
    刘雷华,郭彤,李伟,王鹤群,高思田
    计量学报. 2016, 37(3): 225-229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2016.03.01
    摘要 (906) PDF全文 (2760)   可视化   收藏
    CSCD(3)
    基于石英音叉探针开发了一种自感应原子力显微镜(AFM)测头。该测头通过自身输出电信号检测悬臂振幅变化,无需外部光学检测部件,易于集成。针对测头设计了微弱电流提取及寄生电容补偿电路。利用商业化锁相放大器实现了对测头幅度信号的获取。在此基础上对测头在调幅模式下的力-距离曲线和分辨力进行了测试。利用锁相放大器内置的PID模块实现了调幅模式下对样品表面形貌的测量。实验证明,该测头灵敏度为0.624 mV/nm,分辨力优于2 nm。
  • 流量计量
    马敏,郭鑫
    计量学报. 2023, 44(1): 95-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2023.01.14
    摘要 (287) PDF全文 (2752)   可视化   收藏
    CSCD(6)
    针对电容层析成像技术应用于气固两相流检测时,图像重建过程中存在的不适定性问题,提出一种稀疏松弛正则化回归模型(SR3)应用于ECT图像重建。采用软阈值迭代法和梯度下降法为SR3模型求解器,向SR3模型中加入L1、L2惩戒项,并设计滤值环节优化解向量。实验结果表明,改进SR3模型算法相比Tikhonov正则化算法、L1正则化算法及原SR3模型算法,重建图像精度明显提高,图像相对误差显著降低,有较好的成像效果。
  • 无线电、时间频率计量
    竺佐,郑永军,罗哉
    计量学报. 2022, 43(3): 318-324. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2022.03.04
    摘要 (353) PDF全文 (2735)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    相比整数阶微积分,分数阶对一些具有记忆依赖性以及空间相关性的复杂系统的描述更简明与贴合。利用分数阶微积分的这一优点并结合广义郎之万方程阻尼具有幂律衰减特性,选择合理的核函数,将整数阶郎之万方程推广至分数阶。以此为理论基础,提出了一种分数阶双稳态随机共振系统的FPGA实现方法。对该系统进行了仿真实验验证,仿真结果表明:在调节至合适的分数阶阶数时,系统可以产生随机共振现象,有效提高微弱信号的信噪比,并且存在一个最优分数阶阶次,使得系统输出信噪比增益最大。
  • 光学计量
    高美静,李时雨,刘泽昊,张博智,白洋,关宁,王萍,常秋悦
    计量学报. 2023, 44(1): 54-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2023.01.09
    摘要 (336) PDF全文 (2734)   可视化   收藏
    CSCD(1)
    提出一种基于改进Faster R-CNN水母检测与识别算法。首先,建立了包含7种水母的数据集;然后,针对ResNeXt(C=32)用于目标检测时出现计算量较大的问题,在保证精确度的前提下,将分支数C设置为8以降低计算量;最后,为解决水母检测时出现的检测精度低和小个体无法检测的问题,在残差网络中引入膨胀卷积。实验结果表明:该算法较VGG16、ResNet101、ResNeXt(C=32)和ResNeXt(C=8)方法,mAP值分别提高了3.15%、2.09%、3.01%和2.36%;F1-score分别提高了2.53%、1.99%、2.01%和2.31%;loss损失函数收敛值更优,收敛精度趋近于0。P-R曲线、可视化效果分析和水母视频检测的结果证明:该算法的水母检测准确率和水母检测数量明显优于其他算法,检测精度较高,基本可以达到实时监测的要求。
  • 声学计量
    鲍晶晶,蒋志迪,刘尉悦
    计量学报. 2022, 43(3): 405-411. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2022.03.16
    摘要 (281) PDF全文 (2730)   可视化   收藏
    CSCD(2)
    针对飞行时间测量法中信号起振点难以检测而导致的测量误差问题,提出了一种基于时频的综合测量算法,以获得高精度超声波声速。首先运用信号时域互相关法,测量声波飞行的整周期时间;再利用信号频域信息中相位差,获得超声传播群延时信息;最终通过时域与频域综合信息获得高精度的飞行时间测量,从而提高声速的测量精度。声速测量平台采用“FPGA+微处理器”架构,对提出的方法进行验证,实测数据结果表明该声速时频测量算法有效,并具有较好的实用价值。