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2013年 34卷 3期
刊出日期：2013-05-22
201
第四代光谱辐射度和色温度国家基准装置的研制
代彩红,吴志峰,欧阳慧泉,黄勃,于家琳
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.01
基于高温黑体辐射源BB3500M研究并建立了第四代光谱辐射度和色温度国家基准装置。采用稳流和稳温相结合的反馈工作模式,开启后3 h即达到温度稳定。3 016 K时,1 h内的温度变化小于0.59 K。温度测量直接溯源至Pt-C和Re-C高温共晶点黑体,2 980 K时的测量不确定度为0.64 K(k=1)。光谱辐射亮度和光谱辐射照度的波长范围向短波分别扩展至220 nm、230 nm,长波扩展至2 550 nm,达到全波段光谱辐射亮度CCPR-S1比对的能力。新基准增加了分布温度参数的测量能力,2 353 K和2 856 K的测量不确定度(k=1)分别改善为1.6 K和2.1 K。对基准装置入射光学系统的辐照不均匀性以及短波紫外大气传输过程所带来的散射和吸收进行了数值计算,提出理论修正方法,将辐照不均匀性测量误差减小0.3%,大气传输误差减小0.29%。
2013 Vol. 34 (3): 201-206 [
摘要
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207
傅里叶变换轮廓术测量方法的分析研究
方坤礼,蒋晓英,甘连香
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.02
对传统傅里叶变换轮廓术（FTP)、π相移法以及灰度图法测量结果进行对比分析。结果证明,随着被测物体高度梯度的增加,基于灰度图和π相移技术的改进傅里叶变换轮廓术取得了很好效果,特别是在梯度大于3的情况下适合采用π相移法,能更有效地提高傅里叶变换轮廓术的测量精度。
2013 Vol. 34 (3): 207-211 [
摘要
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212
大量程光栅位移测量累积误差的修正
常丽,许会
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.03
提出了一种自动测量光栅栅距修正累积误差的方法。栅距测量是基于高阶累积量估计光栅传感器输出的两路莫尔条纹信号的时间延迟而得到的,该方法能够实现每个栅距的测量,通过对每个光栅栅距的误差进行修正来减少累积误差,为大量程高精度测量奠定了基础。实验采用长为500 mm的50线/mm的光栅传感器,该传感器包含栅线25 000条,实现栅距测量分辨力为3 nm,达到了纳米级测量。该方法抗干扰能力强,适合在生产现场应用。
2013 Vol. 34 (3): 212-216 [
摘要
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217
基于偏振激光干涉技术的波长计
许素安,钟绍俊,孙坚,陈乐,Chassagne Luc,Topcu Suat
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.04
提出了一种基于偏振激光干涉技术的波长计,该波长计能在微米行程上实现10-6的测量精度,位移行程的缩减有效地减小了环境温度、波长漂移、空气折射率对测量精度的影响。给出了两种未知激光源（DL100-Toptica和Nd:YAG）的波长测量值及不确定度值,同时还给出了该波长计与商用波长计的比对结果。
2013 Vol. 34 (3): 217-220 [
摘要
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221
基板玻璃翘曲度的精密随动测量技术
邵伟,郭俊杰,常婷,刘冲
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.05
针对大尺寸基板玻璃翘曲度的精密测量,提出基于实时整定多项式权值的广义最小方差（RAPW_GMV）随动扫描测量方法。主要思想是根据实时估计的被控对象参数及RAPW_GMV输出误差修正多项式的权值,实现测头自动跟踪扫瞄测量。实验证明,该方法小位移精密测头自动测量未知曲面的跟踪误差优于0.02 mm,实现了基板玻璃翘曲度的快速、高精度自动测量。
2013 Vol. 34 (3): 221-215 [
摘要
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226
自回归分布滞后模型在数控机床热误差建模中的应用
苗恩铭,龚亚运,牛鹏程,费业泰
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.06
对多元线性回归模型、回归与残差AR叠合模型和自回归分布滞后模型3种热误差建模方法进行了介绍与比对分析。多元线性回归模型方法简单快捷,但因热误差呈非线性且具有互交作用,较难获得精确热误差数学模型。后两个模型均属时间序列分析方法,其优点是能够比较精确地建立热误差数学模型,两者的区别是叠合模型把参数估计分成两部分,而自回归分布滞后模型是统一估计参数,因此叠合模型的精度要低于自回归分布滞后模型精度,并通过实例验证,自回归分布滞后模型在精密数控机床热误差建模中具有较好的建模精度。
2013 Vol. 34 (3): 226-230 [
摘要
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231
动态高精度伺服称重计量秤及其智能PID控制
于振中,郑为凑,丁亮,刘鑫,惠晶
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.07
为了克服粉粒状物料称重精度易受非线性、随机干扰和留空物料(投料门关闭时尚在半空中的物料)时变等因素影响及称重效率低的问题,提出了多级投料(大投、中投和变流量细投)、RBF神经网络PID细投控制和自适应的留空物料补偿策略结合的方法。设计了计量秤的机械结构和基于S7-200PLC、Siwarex_MS称重模块和伺服电机的控制系统;伺服电机,执行机构和PLC系统(集成秤重模块)构成闭环控制系统实现多级投料,相比于气缸控制的投料结构能大幅提高称重的精度。针对所设计的计量秤分析了称重原理和称重误差产生因素,采用多级投料:大投和中投保证称重的快速性,智能PID控制的细投保证称重精度。实验结果表明:称重25kg化肥,平均精度为±0.114%,最大称重速度为1100次/h。
2013 Vol. 34 (3): 231-236 [
摘要
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237
基于容量比较法的卧式罐容量表计算方法研究
王金涛,刘子勇,郭立功,佟林,暴雪松,张珑
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.08
在卧式罐容量计量容量比较法原理的基础上,讨论了由有限的卧式罐离散(V-H)点计算出全高度量程范围内任意点的容积值的4种计算方法。并以30m
3
卧式罐为对象进行了试验研究。试验结果表明:Lagrange插值方法、分段线性插值方法、三次多项式拟合方法和三次样条插值方法在中间液位区间的计算结果较为一致;三次样条插值方法计算结果与试验值偏差最小,最大偏差值23.0L,而且稳定性较好;Lagrange插值方法、分段线性插值方法和三次多项式拟合方法在低液位高度或高液位高度的偏差比中间液位区间的计算偏差大;但是在低液位高度和高液位高度区间,由于多节点时边沿振荡原因,Lagrange插值方法的计算偏差大于三次样条插值方法。
2013 Vol. 34 (3): 237-241 [
摘要
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242
基于盲源分离去噪和HHT的旋转机械故障诊断
孟宗,顾海燕
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.09
在利用Hilbert-Huang变换对旋转机械的故障信号进行特征提取时,传感器所获得的信号往往受到不同类型的噪声干扰,而忽略噪声的影响常常产生很差的分析效果。为克服此不足,结合盲源分离,提出了一种解决HHT分析中模态裂解现象的方法,即基于快速独立分量分析消噪的HHT分析方法。仿真与实例结果表明,该方法能有效抑制HHT过程中的模态裂解现象,有效提取信号的特征频率,进而实现旋转机械故障诊断。
2013 Vol. 34 (3): 242-246 [
摘要
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247
液体表面张力对静力称量法固体密度测量的影响
顾英姿,罗志勇,陈朝晖,许常红
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.10
液体静力称量法是固体密度测量最常用也是测量准确度较高的一种方法。基于阿基米德原理,研究了表面张力对固体密度测量结果的影响。实验选取纯水和纯酒精2种液体作为工作介质,采用一套高准确度液体静力称量装置测量同一固体样品的密度值。实验结果表明,在表面张力小的液体（纯酒精）中固体样品密度测量结果的分散性明显优于在表面张力大的液体（纯水）中固体样品密度测量结果的分散性,为今后提高固体密度测量准确度提供参考方向。
2013 Vol. 34 (3): 247-250 [
摘要
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251
全国分量砝码比对的研究
王健,丁京鞍,姚弘,钟瑞麟, 蔡常青,张跃,王肖磊
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.11
根据国际建议OIML R111和《砝码》国家检定规程JJG99—2006的技术要求,由中国计量科学研究院作为主导实验室,组织全国113个实验室开展100g和200mg砝码的比对。采用花瓣式比对方式进行比对样品的传递,比对结果依据归一化偏差En值进行评价,历时1年的数据结果显示,6家实验室的砝码校准结果为不满意,不满意结果占参加比对实验室总数的5.4 %,文中对不满意结果可能出现的原因进行了详细分析。
2013 Vol. 34 (3): 251-255 [
摘要
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256
基于混沌理论的城市供水系统漏损检测新方法
张琴,朱庆建,汪雄海
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.12
针对漏损检测对城市供水系统节能降耗的重要性,研究时用水量的混沌特性并提出一种基于混沌理论的漏损检测新方法,利用沿程用户时用水量的混沌演化特性来检测漏损故障和漏水。根据城市时用水量的时间序列,提取关联维数、最大Lyapunov指数、吸引子相图和R/S等混沌特征指数,分析沿程城市用水量观测序列的分形和链级混沌关联,并在此基础上,依据系统相图和最大Lyapunov指数变化来比较漏损故障和漏水时序的不同混沌特性。仿真结果表明,漏损故障时的混沌特性显著改变并能立即检测到,缓慢漏水2 h后混沌特性变化明显,为及时修补供水系统提供依据,减小了资源损耗。
2013 Vol. 34 (3): 256-271 [
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262
面向软磁铁氧体去毛刺的超声波变幅杆设计
郑慧峰,唐廷浩,戚雯婷,吕江明,胡宏伟
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.13
为了去除软磁铁氧体毛刺且不损伤工件,设计了一种复合高斯变幅杆。介绍了超声波去毛刺的原理。将超声波去毛刺的振动过程近似为由两根劲度系数不同的弹簧组成的质点弹簧系统受迫振动模型,得到毛刺断裂条件,以此计算复合高斯变幅杆的最小放大倍数,经理论计算,在满足最小放大倍数的条件下,高斯变幅杆的形状因数比指数杆高40%,大大改善应力集中问题。最后,通过有限元分析验证了上述设计过程的正确性。
2013 Vol. 34 (3): 262-266 [
摘要
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267
驻波比法吸声尖劈测试分析
童宪,姚磊
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.14
根据驻波理论,利用PLC、步进电机等设备研制出应用于吸声尖劈声学性能测试的驻波管全自动测试系统,为高效、准确、方便地测量材料吸声性能参数提供了很好的方法和途径;从驻波比选取、是否考虑声波衰减、尖劈的安装方式、传声器的安装位置等几方面,应用此测试系统对底部截面为0.6m×0.6m的吸声尖劈进行测试分析,提出在实际测量当中可以不用考虑声波衰减以及尖劈与传声器的安装问题,而驻波比选取第一组值即可满足工程应用测量需求。
2013 Vol. 34 (3): 267-271 [
摘要
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272
100pA～1μA量程的微弱电流源研制
雷升杰,魏志勇,方美华,陈国云,张紫霞,黄三玻
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.15
为了实现对微弱测量仪器进行测试与校准,根据恒流源电路的思想,研制了一种由运算放大器构成的微弱电流源。在微弱电流产生中,利用恒压源和高精度标准电阻,通过V-I变换来实现微弱电流的输出;设计反馈调节网络,来解决普通电流源实现微弱电流输出易受负载影响的缺点,消除负载对输出电流的影响,同时,实现100pA～1μA量程的微弱电流输出。为提高电流源的性能,电路中采取了屏蔽和滤波处理,来解决噪声的影响。经过测试,结果表明该电路的电流范围在100pA～1 μA之间,电流源稳定可靠。在1nA时,误差不超过0.08nA。
2013 Vol. 34 (3): 272-277 [
摘要
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278
随机采样系统的误差分析和校正技术研究
张沁川,王厚军
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.16
在随机采集系统中,采用模拟内插技术可提高系统的等效采样率,但是模拟内插中的时间间隔测量电路会受到温度、器件特性、随机噪声等因素的影响,导致测时准确度降低,重建波形质量下降。分析了其中的主要误差的影响及来源,并提出通过相干平均、低通滤波等方法来降低误差,提高测时的准确度,实验结果表明波形的有效位数提高了约3 bit,信噪比提高了约2倍。
2013 Vol. 34 (3): 278-281 [
摘要
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282
基于变尺度频移带通随机共振的多频微弱信号检测方法
时培明,丁雪娟,韩东颖
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.17
针对噪声背景下多频微弱信号检测难题,提出一种基于变尺度频移带通随机共振的多频微弱信号检测方法。首先对信号不同频段进行频率变尺度二次采样压缩处理,使每个频段满足随机共振条件。再经过随机共振系统使多个微弱信号频率成分分别得到增强,各段增强信号在合成前对各个频段的共振输出进行带通滤波处理,只保留增强段的信号成分。最后将得到的分段加强信号进行合成,实现多频微弱信号的检测。仿真和实际信号分析结果表明,所提方法简单易行,很好地实现了多频微弱信号的检测,能有效提高信噪比,具有良好的工程应用前景。
2013 Vol. 34 (3): 282-288 [
摘要
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289
GNSS接收机伪距和载波相位测量噪声直接估计方法
蔡艳辉,程鹏飞
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.18
基于微分法的思想,提出了一种可以直接估计伪距和载波相位观测噪声的方法。通过对二阶系统求三阶导数,隔离系统本身的影响,通过对非差、单差、双差的残余观测噪声序列的分析,直接估计伪距和载波相位的观测噪声和接收机钟差的高阶噪声。由于该方法可以在线工作,对大量的GNSS集成系统,用该方法估计先验观测方差非常方便。
2013 Vol. 34 (3): 289-295 [
摘要
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296
圆柱形周围剂量当量电离室的初步研究
李德红,杨健,邬蒙蒙,李兴东,杨元第
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.19
根据国际辐射单位和测量委员会(ICRU)报告中对环境监测中新的实用辐射量定义,对一种圆柱形周围剂量当量电离室进行了初步研究。结果表明在正常工作条件下,收集极的材料和尺寸对于能量响应的影响并不明显;铝质电离室的能量响应特性好于有机玻璃的电离室。可以考虑同时采用有机玻璃和铝作为制作电离室的材料,通过理论计算并优化几何尺寸得到较好的能量响应曲线。
2013 Vol. 34 (3): 296-299 [
摘要
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300
测量结果及其不确定度有效位数确定问题
邵建新,刘云虎,张子英
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2013.03.20
结合国家计量技术规范和实际应用情况,通过具体的数据分析,对测量结果及其不确定度有效位数的确定问题进行了深入探讨。为了保证修约值最接近原始数值、修约方法规范统一、易于操作,提出测量不确定度取位应采用统一取成两位有效位数的方法。
2013 Vol. 34 (3): 300-304 [
摘要
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《计量学报》“生物计量”专刊征稿通知
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《计量学报》变更为月刊公告
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主管单位：
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总局
主办单位：
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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：
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