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2012年 33卷 5期
刊出日期：2012-09-22
385
基于双反馈模式的大范围自感应AFM测量系统
郭彤,王思明,王龙龙,陈津平,傅星,胡小唐
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.01
为了提高原子力显微镜（AFM）的测量范围,设计了一种基于双反馈测量模式的大范围自感应原子力显微镜系统,测量系统中有两条反馈回路:一条反馈回路由压电陶瓷与AFM测头组成,动态响应较快的压电陶瓷位移台的运动量可以表征被测样品表面的高频信息;另一条反馈回路由压电陶瓷位移台和纳米测量机（NMM）的反馈控制器组成,利用压电陶瓷位移台的位移信号控制NMM运动,NMM的mm级z向测量范围使得被测样品较大变化范围的低频轮廓信息很容易地被表征出来。使用本系统对平面样品和一维栅格进行了测量实验,实验结果表明采用双反馈的测量模式的AFM测量系统能够有效地表征被测样品的低频轮廓信息和表面高频信息,测量范围能够达到mm级,纵向分辨率达到nm级,具有良好测量重复性。
2012 Vol. 33 (5): 385-390 [
摘要
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391
数字近景摄影测量中相机内参数校准
甘晓川,赫明钊,叶孝佑
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.02
以数字近景摄影测量中相机内参数为研究对象,分析了相机成像模型和镜头畸变模型,使用基于平面标定物的方法对内参数进行了校准。根据数字近景摄影系统的特点和用途,设计和制作了具有多种特征的标定板,给出了相机内参数校准的步骤。对角点检测函数做了算法上的分析,编写了适合标定板的角点检测函数。用该方法对数字近景摄影相机的内参数进行了校准试验,角点检测的平均误差＜0.02 pixel。
2012 Vol. 33 (5): 391-394 [
摘要
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395
自适应系统在单频激光干涉仪上的应用研究
黄雷,马宏,马钟焕,尹子
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.03
通过对单频激光干涉仪焦平面上等倾干涉条纹的能量分析和环境因素带来的随机噪声分析,研制一种自适应系统。该系统采用了四阶累积量计算法、信号滤波和信号直流分量提取算法。实验结果表明,可有效处理噪声信号,提取信号直流分量,从而提高直流分量跟踪精度。将该系统安装在单频激光干涉仪上,在非实验室环境条件下其线性测长准确度可达0.9×10
-6
L,测量重复性为0.09 μm。
2012 Vol. 33 (5): 395-399 [
摘要
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400
变厚度曲面复合工件超声波形自动跟踪研究
郑慧峰,吕江明,杨妮,杨辰龙
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.04
分析了变厚度曲面复合工件的超声检测和波形自动跟踪原理,利用改进型的BP神经网络来获取曲面采样点位置信息与灵敏度之间的映射关系,生成各采样点的灵敏度模板,实现了灵敏度的补偿与实时控制和超声波底波信号的自动跟踪。仿真结果和实验证明,该方法有效解决了复合材料A波信号的“多峰”现象给检测带来的困难,实现对变厚度曲面复合工件的波形自动跟踪,对提高类似大衰减率的材料的曲面复杂工件的超声检测效率与精度具有普遍意义。
2012 Vol. 33 (5): 400-404 [
摘要
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405
光伏标准电池室外一级标定的不确定度分析
刘海涛,桑识宇,翟永辉
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.05
利用拉萨地区较好的阳光辐射条件,采用室外直接辐照度标定方法建立了标准光伏电池一级标定试验平台,提出了一级标定试验的实验条件及方法。对一级标定试验入射光辐照度、光谱失配修正、电池短路电流及温度等参数进行了不确定度分析及评定,标定结果具有较高的参考价值。室外一级标定采用绝对辐射计溯源至世界辐射基准,测量结果准确可靠,且具有较好的复现性。
2012 Vol. 33 (5): 405-410 [
摘要
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411
落锤式冲击加速度标准装置的研究与建立
胡红波,于梅
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.06
阐述了基于落锤式冲击加速度标准装置的结构及试验原理,基于相应的数字化仪硬件,结合虚拟仪器技术,按照ISO16063—22冲击比较法校准标准的要求设计了相应的校准软件,实现了加速度计冲击比较法校准。并且与基于Hopkinson杆的冲击激励系统产生的冲击波形进行了比较分析,通过试验数据验证了该冲击加速度标准装置的可靠性,同时对振动与冲击2种校准方式进行了比较并说明了校准结果差异的原因。
2012 Vol. 33 (5): 411-415 [
摘要
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416
ANSYS有限元法在测长绝热真空腔二维热分析中的应用
杨丽峰,罗志勇,徐爱华
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.07
针对测长绝热真空腔内温度场测量困难的特点,提出应用ANSYS有限元仿真与实验研究相结合的方法进行二维热分析。详细介绍了真空腔的ANSYS有限元建模、参数确定、网格划分、施加载荷和求解过程。仿真结果表明外界环境温度变化1℃,绝热真空腔内温度将变化0.085℃。对仿真结果进行了实验验证,实验结果证明利用该仿真技术可准确、可靠地分析绝热真空腔内的温度场,并且提高实验效率的同时降低了实验成本。
2012 Vol. 33 (5): 416-418 [
摘要
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419
一种新型衡器自动测量系统
王健,钟瑞麟,蔡常青,张跃,丁京鞍,姚弘,王肖磊
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.08
根据国际建议OIML R76中的试验要求,设计了一套衡器性能自动测量系统。该系统可以任意组合标准砝码进行50~3000 kg各种衡器的型式评价试验,它通过控制器能够实现无冲击、无擦靠的自动加载和卸载功能,可以完成对50~3000 kg被测衡器的示值误差、重复性、除皮、静态温度和湿热稳态等各项型式评价试验,解决了大型衡器难于通过人工方式进行型式评价试验的问题。实验结果表明该系统的相对不确定度不大于5×10
-6
。
2012 Vol. 33 (5): 419-522 [
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423
通信管道静摩擦系数标准器检定装置计量标准研究
郭东华,马骏,马学锋
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.09
介绍了通信管道静摩擦系数标准器检定装置计量标准的量传关系、组成、测量能力、主要技术参数、工作原理和检定方法,对可能影响检定装置测量结果准确性的因素进行了研究,确定了检定装置所用的标准试棒、采用的拉伸速度和对测量不确定度影响的因素。结果表明:检定装置所用的标准试棒与标准试件组成的摩擦副的静摩擦系数为0.120±0.005（拉伸速度为1.000mm/s）;温度和湿度对静摩擦系数的影响可以忽略;拉伸速度、重力加速度、标准试棒纵向中心线与推拉力计测头中心线重合度对测量结果均会造成影响,应作为B类不确定度分量加以评定。
2012 Vol. 33 (5): 423-427 [
摘要
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428
单晶硅球密度的绝对测量
罗志勇
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.10
单晶硅球密度的绝对测量是阿伏加德罗常数测量的关键技术。综述了单晶硅球密度测量的最新进展,包括硅球密度测量的技术原理、测量领域、影响因素、测量装置及最佳测量能力等等,分析了硅球密度测量的主要难点和关键技术,预测了相关研究的技术前景及发展趋势。
2012 Vol. 33 (5): 428-431 [
摘要
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432
LS2F传声器的高频自由场互易校准
何龙标,王炳惺,吴云,牛锋,钟波
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.11
为满足空气超声声压量值的溯源需求,利用PULSE分析仪和互易校准仪,采用时间加窗技术对频域信号转换得到的时域信号进行处理,建立了LS2F传声器的高频互易校准装置,实现了实验室标准传声器的20~51 kHz的自由场灵敏度校准。通过对比时间加窗处理前后的实验数据,分析了驻波和墙体发射波对传声器灵敏度的影响。结果表明,高于40 kHz时,时间加窗处理技术能够减小1.0 dB的偏差。
2012 Vol. 33 (5): 432-437 [
摘要
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437
ARJ客机过顶飞行过程噪声的实验研究
陈涛,侯宏,陈志菲,赵江楠
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.12
对ARJ客机过顶的噪声源进行了现场实验分析。为了将飞机不同噪声源分开,利用了阵列信号处理技术,设计了多臂螺旋阵。实验发现:ARJ飞机的噪声源主要分布在发动机、起落架、襟翼、尾翼后部等位置,不同频率下,主要噪声源的组成不同,为飞机降噪工作提供了支持。
2012 Vol. 33 (5): 437-440 [
摘要
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441
10kV/1000A高压电能计量标准及其量值溯源的研究
郑志受,陈希武,漆小建,张志高,王立新,边海龙,瞿清昌
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.13
为了保证高压电能测量量值的准确可靠,提出了建立10kV高压电能计量标准及其量传系统的新方法,以实现高压电能计量器具的室内计量检定,进而实现电网高压电能计量器具的量值溯源。基于I/V和V/V技术,研制了高压电能计量标准,并对研究成果进行了不确定度分析及溯源验证,其三相电能的测量准确度达到0.02%;以高压电能计量校准装置作为被检对象,其三相电能的测量准确度在功率因数PF为0.5时达到0.12%。
2012 Vol. 33 (5): 441-445 [
摘要
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446
一种新型基于小波奇异性分析的故障电弧检测方法
郑德忠,余琼芳,杨艺,董爱华
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.14
在分析了故障电弧特性的基础上,提出了故障电弧周期零休的特征信息,该信息用小波分析时表现为周期性的奇异点,据此提出了周期性奇异点检测故障电弧的新算法。以LabWindows/CVI为平台,设计开发了基于小波奇异性检测原理的故障电弧在线检测系统,该系统运用多线程技术实现了对故障电弧的实时在线检测。
2012 Vol. 33 (5): 446-450 [
摘要
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452
分数阶PI
λ
D
μ
控制器参数λ和μ分析
梁涛年,陈建军,尚保卫,王妍
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.15
针对分数阶PI
λ
D
μ
控制器的积分阶次λ和微分阶次μ在0<λ,μ<2的范围内变化时,对分数阶控制系统的影响进行了频率特性和阶跃响应分析,给出了阶次取值的合理范围。首先采用分数阶微积分方程的数值解法,对分数阶闭环控制系统进行数值计算,且其中的分数阶微积分算子用近似计算公式来代替。然后分别采用分数阶PI
λ
控制器和分数阶PD
μ
控制器当积分阶次λ和微分阶次μ变化时,利用Bode图从频率特性和单位阶跃响应两方面分别对其性能进行分析,频率特性分析与实际阶跃响应的结果一致,表明分数阶PIλDμ控制器的积分阶次λ和微分阶次μ均有一较佳的取值范围。
2012 Vol. 33 (5): 452-456 [
摘要
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457
抗电磁干扰压电夹层优化设计
石晓玲,袁慎芳,邱雷
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.16
利用电磁干扰原理,对应用于航空结构健康监测的压电夹层信号易受到串扰、辐射干扰的情况进行了研究,得到若干耦合影响因子。通过合理设置这些影响因子达到了降低干扰的目的。在此基础上研制了抗电磁干扰压电夹层。实验表明,所设计压电夹层有着很好的抗串扰、辐射干扰能力,能够很好地实现损伤检测:在相同测试条件下,优化后的压电夹层信号串扰量较普通压电夹层下降一个数量级;对固定频率谐波干扰的信噪比提高了3.16倍。
2012 Vol. 33 (5): 457-462 [
摘要
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463
Fe-Ni合金薄膜组成表面分析测量国际
王海,宋小平,程斌,冯颖
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.17
利用X射线光电子能谱技术,建立了Fe-Ni合金薄膜组成表面分析准确定量方法,中国计量科学研究院参加了国际关键比对CCQM-K67。根据最近公布的关键比对结果,中国计量科学研究院测量的Fe原子分数结果为51.48%,与参加的各国国家计量研究院的结果（50.02%）达到了等效一致。
2012 Vol. 33 (5): 463-466 [
摘要
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467
转基因水稻TT51-1标准物质的研制
隋志伟,余笑波,王晶,李亮,傅博强,臧超, 董莲华, 米薇, 杨立桃
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.18
将筛选后的转基因水稻TT51-1和非转基因水稻明恢63种子分别冷冻研磨成粉末,采用重量法配置了5个不同水平的标准物质。经检验该标准物质的均匀性良好,可在4℃保存条件下存储1年。标准物质采用重量法的质量分数作为标准值,数字PCR测定拷贝数分数作为参考值,通过转基因水稻与非转基因水稻种子粉末提取效率比值校准的数字PCR定值结果与重量法质量分数定值结果之间具有等效一致性,该标准物质可用于转基因水稻TT51-1的定量PCR检测及其特异性检测方法的评价。
2012 Vol. 33 (5): 467-471 [
摘要
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472
测量过程控制图参数的自助最大熵融合优化
孙群,赵颖,潘全科
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.19
Shewhart控制图是核查数据分析的主要工具,在核查数据为小样本情况下Shewhart控制图容易导致“误发警报”。针对这一问题,提出一种自助最大熵融合方法,优化Shewhart控制图控制参数。首先,通过自助法充分挖掘核查数据自身特征,扩大样本容量。在此基础上,应用最大熵原理,描述出核查数据概率分布参数的密度函数,估计核查数据样本的均值和方差,从而优化Shewhart控制图控制参数。实验表明,经自助最大熵优化后的Shewhart控制图控制参数更加接近理论值,降低了发生“误发警报”的概率。
2012 Vol. 33 (5): 472-476 [
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477
标度总体最小二乘的迭代解法
鲁铁定,周世健,张立亭,王乐洋
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2012.05.20
针对标度总体最小二乘解算问题,应用测量平差中的构造拉格朗日条件极值的方法,推导了标度总体最小二乘的迭代逼近解算公式,通过与奇异值分解法分析比较,论证了2种解算方法具有等价性与一致性。
2012 Vol. 33 (5): 477-480 [
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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：
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：
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