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2014年 35卷 2期
刊出日期：2014-03-22
97
异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究
李群， 韩俊霞， 张玉存
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.01
导读:
null
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。
2014 Vol. 35 (2): 97-101 [
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102
双目立体视觉中特征点三维坐标重构校准研究
韦争亮, 古耀达, 黄志斌, 吴菁
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.02
导读:
null
双目立体视觉是一种商业化较成熟的三维测量技术,左右摄像机内外参数的精确标定是实现三维重构的基础和关键。针对棋盘格和圆点两种标定板图案研究了相应的图像处理技术,实现了标定点的亚像素精度定位及其有效排序。采用基于单映性约束和非线性优化的多视角平面标定算法实现了摄像机光学及空间位置参数求解。用极线约束残差法衡量标定结果的准确度。基于桥式三坐标标准实现标定点三维重构平面度以及多平面空间夹角测量结果的校准,基于光学三坐标标准实现了标定点三维重构空间距离的校准,并分析了校准结果的不确定度。圆标志点三维重构空间距离示值误差为0.029 mm,不确定度
U
=24 μm（
k
=2）
2014 Vol. 35 (2): 102-107 [
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108
基于椭圆假设的单对磁编码器误差补偿方法
曾一凡, 姜芳芳
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.03
研究了一种单对磁极磁编码器的误差补偿方法。针对单对磁极磁编码器中存在的零位误差、灵敏度误差、正交误差和铁磁干扰等每一种误差进行分析,得出各自的误差表达式。为了便于误差补偿,总结出描述这种误差共性的表达式,此式将误差的形成过程假设为圆到椭圆的变化过程,其逆过程就是误差补偿的过程。实验结果表明,利用此种方法的磁编码器精度达到了0.02°,误差补偿效果明显。根据此方法研究的磁编码器具有成本低、精度高、使用方便的特点。
2014 Vol. 35 (2): 108-112 [
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113
二维精密工作台离散点测量结果误差分离的新方法研究
郭天太, 王晓晓, 洪博, 赵军, 孔明, 高思田
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.04
针对测量结果中包含的误差,提出一种能够分离精密工作台系统误差的方法。首先利用辅助测量栅格板和二维精密工作台的不同位置进行测量,然后根据栅格板上标记点的测量数据和标称值建立误差分离的数学模型,最终实现对测量结果的误差分离。通过仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明:当不存在测量噪声时,能够实现误差的完全分离;当存在测量噪声时,计算值与给定值标准差的相对误差在
X
轴和
Y
轴上分别为1.95%和1.52%。对于不同幅度的噪声,工作台系统误差计算值稳定。该算法对噪声不敏感,表现出很好的鲁棒性,可用于测量结果和仪器性能的评价。
2014 Vol. 35 (2): 113-119 [
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120
铯、钠热管标准黑体辐射源研制及性能评价
黄燊彦,郝小鹏,王景辉, 原遵东,吴建平
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.05
介绍了中国计量科学研究院研制的270～1 000 ℃标准黑体辐射源，其中包括270～600 ℃铯热管黑体源和500～1 000 ℃钠热管黑体源、温度标准器和数据采集系统。对铯、钠热管标准黑体辐射源进行性能测试，包括三段控温管式炉温场均匀性，黑体辐射源控温稳定性，黑体空腔轴向温度均匀性，黑体空腔口部辐射温度均匀性和热管测温孔内温度均匀性等。铯、钠热管标准黑体辐射源在整个温度区域内合成标准不确定度为0.09～0.13 ℃（k=2）。
2014 Vol. 35 (2): 120-124 [
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125
用于滚筒流道温度测量的热敏电阻的实验研究
杨建红， 房怀英， 蒋少茵
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.06
滚筒流道温度的准确计量是沥青拌和站自动控制的关键技术，以热敏电阻为检测元件，基于嵌入式控制核心开发了滚筒流道温度实时测量系统。构建了热敏电阻非线性温度补偿模型，基于粒子群算法对热敏电阻的温度特性进行了非线性补偿，消除了测量温度的非线性误差。分别针对红外、热电阻和热敏电阻对滚筒流道温度进行了对比实验研究。现场实验结果表明,基于热敏电阻的温度测量系统能减小粉尘和热惯性的影响，满足滚筒流道温度实时智能控制的需求，提高沥青拌和料的性能。
2014 Vol. 35 (2): 125-128 [
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129
基于激光差动共焦技术的后顶焦度测量系统
李飞,李林, 洪宝玉, 赵维谦
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.07
为满足后顶焦度高精度测量需求，提出了一种基于激光差动共焦技术的后顶焦度测量方法，研制了一套测量系统。该系统将激光差动共焦技术的精密定焦性能应用于后顶焦度测量，显著地提高了定焦定位能力，利用干涉测长技术测量相应偏离距离，最终实现后顶焦度的精密测量。分析了测量装置的设计思路和测量精度的影响因素。理论分析和实验结果表明，该系统测量精度可达0.03 m
-1
。
2014 Vol. 35 (2): 129-132 [
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133
水下摄影测量共线理论与相机标定方法
钦桂勤, 张永生, 黄桂平, 范亚兵, 陈 铮
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.08
基于摄影光学理论,分析了相机在空气中和水下成像基点位置关系,提出水下摄影三点共线理论,并推导出相机在水下主距变化模型;分析了相机水下摄影视场和畸变大小的变化,设计了水下摄影测量相机标定方法;最后通过水下摄影试验标定,验证了水下摄影三点共线理论的正确性和水下相机标定方法的实用性。
2014 Vol. 35 (2): 133-138 [
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139
热轧重轨表面缺陷在线检测识别的关键技术研究
谢志江, 谢长贵
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.09
目前热轧重轨表面缺陷检测速度慢、精度低。为此,提出了一种基于机器视觉的热轧重轨表面缺陷在线检测系统。分析了过暗过曝区域交叠融合法与图像像素线互相关校验法两种方法提取特征缺陷等关键技术,并对模糊脉冲神经网络的表面缺陷分类效果进行了研究。实际应用证明,采用上述机器视觉的检测关键技术对热轧重轨表面进行缺陷检测识别,较大提高了检测速度和精度,且检测正确率在90%以上。
2014 Vol. 35 (2): 139-142 [
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143
一种适应无人机平台的快速立体匹配方法
于英, 杨靖宇, 张永生, 薛 武
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.10
设计了一种高质量和快速的立体匹配方法,首先在粗分辨率的影像上获取立体影像的重叠区域和初始视差值,而后采用互信息作为匹配测度并采用一种通过一维路径聚合的全局优化方法得到精确的视差值。匹配方法采用图形处理器进行了加速,得到了很好的加速比。实验结果表明了该匹配方法的正确性和高效率性
2014 Vol. 35 (2): 143-146 [
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147
液固两相流超声断面成像装置的研究
周明,邵富群,张林
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.11
以水、泥沙构成的液固两相流为研究对象，制作了压电超声传感器、传感器阵列及超声波收发电路，构成了两相流断面超声投影数据采集系统，实现了计算机高速数据采集。实验验证，设计的压电传感器谐振频率达到200 kHz，发射角度大，接收灵敏度高；采用RC滤波方法，能够有效地滤除接收传感器受到的工频电磁干扰信号；收发传感器交替排列的传感阵列既可以获得最大数量的投影数据，又可以使强弱电电路分离，免受互扰；采集的投影数据能够反映固相流动状况。
2014 Vol. 35 (2): 147-150 [
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151
超声水流量检测换能器使用特性及评价指标研究
姚灵, 王让定, 左富强, 王欣欣
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.12
超声水流量检测换能器的评价指标是反映其使用特性的一个重要方面。对换能器评价指标、评价指标试验方法及试验装置等进行了系统研究;采用自主研发的全性能试验装置对超声水流量检测换能器进行了性能和影响量试验,为换能器的筛选、配对和质量控制提供了有效的方法和手段。
2014 Vol. 35 (2): 151-156 [
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157
基于人工蜂群算法与反向传播神经网络的铝热连轧轧制力预测
赵志伟, 杨景明, 车海军, 呼子宇, 王茜
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.13
在分析传统的轧制力数学模型的不足之后,提出了一种基于人工蜂群算法与反向传播神经网络相结合的铝热连轧轧制力预测方法,使用人工蜂群算法优化反向传播神经网络的初始权值和阈值。以现场采集的精轧机组数据作为训练和测试样本,并与Sims数学模型和反向传播神经网络的预测结果进行比较,实验结果表明所提方法的轧制力预测精度和误差明显优于传统算法。
2014 Vol. 35 (2): 157-160 [
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161
电子式电流互感器校验方法研究
潘峰, 申妍华, 肖勇, 孙卫明, 赵伟, 张永旺
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.14
提出一种校验电子式电流互感器模拟量输出和数字量输出的方法,该方法基于采样测量技术,测量标准电流互感器和被校电子式电流互感器的二次输出,比较二者的差异得到被校电子式电流互感器的比值误差和相位误差。详细分析了电子式电流互感器模拟量输出及数字量输出校验方法的测量误差,论证了该方法的合理性和可行性。根据该方法研制的校验装置样机在国家高电压计量站进行了校准测试,测试结果表明,所研制的校验装置满足校验0.2及以下等级计量用电子式电流互感器的准确度要求。
2014 Vol. 35 (2): 161-164 [
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165
基于Kalman算法的软测量技术在电池容量检测中的应用
王凤国, 张忠相, 欧阳松, 武青芬
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.15
针对如何在线准确检测实际工作中发射车车载电池容量,提出了一种基于Kalman算法的软测量方法。首先,建立蓄电池数学模型,选择可测、易测的辅助变量,利用Kalman算法建立软测量模型;然后,使用试验数据,通过参数辨识求解软测量模型;最后,利用Matlab软件对该模型进行仿真以及现场试验。结果表明:采用Kalman算法的软测量技术减少了电池应用过程中的电流累积误差,提高了电池容量的检测精度。
2014 Vol. 35 (2): 165-168 [
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169
一种脉宽调制的高稳定连续可调直流电压源
王刚,兰江,陈乐, 李正坤,王农
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.16
介绍了一种以深埋齐纳电压基准元件LTZ1000A主电路为基础，结合脉宽调制技术实现的在0～10 V范围内连续可调的高稳定直流电压源。选用精密电阻并采用适当的保温与隔离措施，实现了电压基准主电路输出高稳定7 V电压，其短期稳定性达到1.7×10
-8
。利用具有相同温度系数和阻值的精密电阻组成比例升压电阻网络，使输出10 V电压的短期稳定性为2.4×10
-8
。同时利用脉宽调制并经DC-DC转换电路及滤波电路得到0～10 V的电压输出，短期稳定性可在10
-7
量级左右。
2014 Vol. 35 (2): 169-172 [
摘要
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173
基于扫描数据可视化的超声换能器参数测量
隋永杰,王雪晶,祝海江
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.17
超声探头是超声无损检测中的关键部件，其参数直接影响到对超声检测系统性能的评价与校准。在自主建立的水浸超声声场自动扫查系统基础上，以标准ASTM E1065-99为依据，利用水听器法对聚焦超声换能器声场进行扫描，并将数据可视化。在数据可视化的基础上，对声场中若干重要参数进行了测量。实验结果表明，测量结果与理论计算结果吻合程度良好，所实现的声场自动扫查系统能够真实反应出换能器空间的声场分布，能够为超声换能器应用特性的准确评价提供可信的数据。
2014 Vol. 35 (2): 173-176 [
摘要
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177
基于变窗口函数的仿人体组织材料超声散射信号处理研究
杨梦薇, 祝海江
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.18
基于仿人体组织材料超声散射成像,提出了一种变窗口函数算法。该算法首先对散射信号进行阈值变换处理,再进行窗口漏检调和,最后对信号进行量化成像。实验表明该技术能够使图像有效区域与噪声明显区别开来,满足后期边缘提取及三维重建要求。
2014 Vol. 35 (2): 177-179 [
摘要
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180
苯甲酸标准物质制备中区域熔融提纯装置的研制
孙国华, 李佳, 吴冰, 王海峰, 孟凡敏
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.19
阐述了中国计量科学研究院设计并研制的基于区域熔融原理的提纯装置,该装置用于制备一级热量标准物质苯甲酸。为了提高纯度,增加提纯后的产出量和效率,创新性地采用双加热炉进行同步加热,设计了角度调节器防止样品管的炸裂。提纯后的苯甲酸样品采用国家基准试剂纯度测定基准装置进行测定,测量结果为99.999%,扩展不确定度为 0.016%(
k
=2),从而验证了该装置满足标准物质的提纯要求。
2014 Vol. 35 (2): 180-183 [
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184
医用磁共振成像系统检测方法的研究与评定
李杰
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.20
根据医用磁共振成像（MRI）系统的技术特性,在实验数据的基础上,分别对主磁场强度、信号噪声比、图像均匀性等MRI系统检测参数和技术指标进行了研究确定,并对主磁场强度的测量结果进行了不确定度评定,评定结果为医用MRI系统主磁场强度测量结果的扩展不确定度
U
=9.8 mT （
k
=2）,符合医用MRI系统临床与质量控制的要求。
2014 Vol. 35 (2): 184-187 [
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188
测量不确定度自动评定的研究
徐廷学, 王浩伟, 王立军
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2014.02.21
通过分析Met/Cal中进行测量不确定度评定时默认考虑的3种不确定度来源,介绍测量不确定度评定所用到的7个计算公式,研究Met/Cal中如何设置测量不确定度评定,以系统地说明Met/Cal中实现测量不确定度自动评定的原理和方法。最后给出Met/Cal默认测量不确定度评定的流程以及自定义测量不确定度评定的编程实例,以指导使用者正确地使用其测量不确定度评定功能。
2014 Vol. 35 (2): 188-192 [
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《计量学报》变更为月刊公告
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关于开展“2019年度中国计量测试学会科学技术进步奖”推荐工作的通知
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版权信息
主管单位：
国家市场监督管理
总局
主办单位：
中国计量测试学会
出 版：
计量学报编辑部
周 期：
月刊
编 辑：
计量学报编辑委员会
主 编：
崔丽红
邮发代号：
2-798
国内定价：
全年1200.0元
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