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2017年 38卷 3期
刊出日期:2017-05-22

几何量计量
光学计量
热学计量
力学计量
流量计量
电磁学计量
无线电、时间频率计量
电离辐射、标准物质与生物计量
 
       几何量计量
257 新型一等移相量块干涉仪的研制
张旭东,刘香斌,王世婕,王振华,吴月艳
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.01
研制了一台用于0.5~100 mm量块测量的新型移相量块干涉仪,分别以波长为633 nm和543 nm的两台稳频激光器作为测量光源,通过一根单模光纤引入到干涉仪内。高精密移相器实现5步移相干涉测量,CCD相机采集干涉条纹并计算干涉条纹小数,被测量块长度采用多波长的小数重合法计算。移相量块干涉仪的测量不确定度达到U=0.015 μm+0.07×10-6L(L为量块长度,mm)。
2017 Vol. 38 (3): 257-261 [摘要] ( 527 ) HTML (1 KB)  PDF (1317 KB)  ( 708 )
262 汽车制动主缸补偿孔形位尺寸检测双远心光学系统研究
高俊鹏,姜涛,张桂林,李会明
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.02
为了解决制动主缸补偿孔的成像问题,设计了一种远心内窥成像光学系统。在设计中采用工业内窥镜来延长成像系统的视距,它的后端与CCD摄像机相连接,并通过内窥镜的前后移动来捕捉补偿孔的图像信息。该系统由于将内窥镜的成像光路设计成一个像方远心光路与物方远心光路合一的光路,较好地解决制动主缸补偿孔图像因为虚焦而造成的检测误差问题,从而提高了系统的检测精度。实验结果表明,系统的测量精度达到0.01 mm。
2017 Vol. 38 (3): 262-266 [摘要] ( 450 ) HTML (1 KB)  PDF (1728 KB)  ( 526 )
267 一种矿井提升容器的深度测量方法
李若梅,谭建平,石理想
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.03
设计了一种基于编码电缆/旋转编码器多传感器组合测量的位移监测系统,用于测量深井中矿井提升容器的深度。该系统中编码电缆分段铺设在矿井中段附近,相邻的两段编码电缆之间用多芯电缆连接,通过编码电缆实现提升容器爬行停车时的位置高精度检测;测量过程中编码器全程测量,并且与编码电缆的数据进行相互参照。介绍了硬件及软件系统的设计,实验结果表明:该位移监测系统能够保证提升容器在爬行停车时的位移检测误差在6 mm以内,提高了提升容器运行时的可靠性和安全性,为实现超深矿井开采创造了良好的条件。
2017 Vol. 38 (3): 267-270 [摘要] ( 530 ) HTML (1 KB)  PDF (489 KB)  ( 495 )
271 基于PSO-BP神经网络的关节臂式坐标测量机长度误差补偿
陆艺,张培培,王学影,王华,赵晨馨
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.04
针对关节臂式坐标测量机(AACMM)长度误差补偿问题,分析了误差来源,通过实验确定了影响其测量长度的误差参数。引入BP神经网络对长度误差补偿模型进行了建模,并通过粒子群化算法对BP神经网络的权值和阈值进行全局寻优,克服了BP神经网络收敛速度慢和易陷入局部极值的缺陷。在不同输入参数的条件下测量标准尺,获得了误差补偿模型的训练样本。进行了长度误差补偿验证,补偿后误差均值减小了0.014 mm,使AACMM的测量精度提高了31.8%。
2017 Vol. 38 (3): 271-275 [摘要] ( 443 ) HTML (1 KB)  PDF (1191 KB)  ( 652 )
       光学计量
276 角膜曲率计轴位标准器的研制
张吉焱,李姣,高明亮,定翔
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.05
为解决角膜曲率计的轴位检定,研制出角膜曲率计轴位标准器,由轴位模拟眼、轴位套筒与测量支架组成。轴位模拟眼为方形柱体,前表面为环曲面,后表面为磨砂平面,轴位模拟眼位于轴位套筒的方形通孔内,轴位套筒放置于测量支架的梯形测量槽内,通过装配和机械定位实现0°、45°、90°和135°的轴位测量,其轴位扩展不确定度U=0.5°(k=2)。实验结果表明,该轴位标准器可以满足各类角膜曲率计的轴位检定和校准。同时,还将提升现有角膜曲率计工作基准的测量能力,并为相关计量检定规程的修订和完善提供技术基础。
2017 Vol. 38 (3): 276-279 [摘要] ( 728 ) HTML (1 KB)  PDF (532 KB)  ( 689 )
280 基于自适应参数的匹配代价融合算法
李海滨,董玉,李雅倩
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.06
针对单一匹配代价算法局限性强、固定参数融合方式适应性差等问题,提出一种基于自适应参数的多种匹配代价函数融合算法。采用绝对差之和与Census算法,分别计算像素点代价;通过统计像素点在视差范围内代价的平均值和标准差,得到对应的权值;对2种算法进行加权融合,得到新的代价函数。实验结果表明,该算法较单一匹配算法误匹配率降低约12%;在弱纹理、重复纹理和光照变化的情况下,综合了不同算法的优点。
2017 Vol. 38 (3): 280-283 [摘要] ( 728 ) HTML (1 KB)  PDF (1115 KB)  ( 526 )
284 基于核密度估计和分形编码算法的图像检索技术研究
张琴,林清华,康新
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.07
为了提高基于分形压缩编码图像检索技术的应用价值,针对自然图像提出了一种联合参数的图像检索方法,从分形编码中提取鲁棒性(旋转、平移、缩放等不变性)索引,即从由值域块均值构成的解码近似图像中提取改进的Hu不变矩特征量作为检索索引,再与分形编码参数的核密度估计统计特征相结合,其中,核密度估计方法中采用可变带宽。然后采用2个索引的加权和来比较图像的相似度。实验结果表明,使用2个索引的加权和比使用单独索引具有更好的检索结果。
2017 Vol. 38 (3): 284-287 [摘要] ( 545 ) HTML (1 KB)  PDF (362 KB)  ( 544 )
288 基于计算机视觉的运动车辆检测
程淑红,高许,程树春,管永来
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.08
针对视频图像中车辆检测问题,提出了一种基于计算机视觉的运动车辆检测方法。首先,选取最佳方差参数并利用双边滤波对图像进行预处理;再利用Surendra背景更新算法实时更新背景图像,采用粒子群(PSO)极大熵法求得背景差分图像的阈值;然后,将得到的二值图像进行形态学处理并检测出运动车辆。实验结果表明,该算法不仅适用于简单背景、车速较慢的环境中,而且在复杂背景、噪声较大、车速较快的情况下,该方法均能够克服外界环境的不利影响,准确地检测出运动车辆,提高检测的准确率。
2017 Vol. 38 (3): 288-291 [摘要] ( 649 ) HTML (1 KB)  PDF (858 KB)  ( 929 )
       热学计量
292 标准黑体源用铜-R134a热管研制及均温性实验研究
丁林超,袁达忠,唐大伟,卫铃佼,裴振洪
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.09
针对热管倾斜放置时均温性恶化的情况,改进了黑体源热管结构,设计了一个标准黑体源用铜-R134a热管并进行了实验研究,测试了倾角、运行温度及充液量对其均温性的影响。以区域温度的标准差作为热管均匀性的衡量标准,实验发现倾角小于45°情况下,该热管倾斜的角度对热管温度的均匀性影响不大;热管温度均匀性随着热管运行温度的升高而逐渐变差;当热管运行温度在40~50 ℃时,热管温度均匀性随充液量变化不大。
2017 Vol. 38 (3): 292-295 [摘要] ( 657 ) HTML (1 KB)  PDF (1857 KB)  ( 459 )
       力学计量
296 基于Karl Fischer电位滴定原理的超微量液体容积精密测量方法
李之昊,王金涛,刘翔,陈超云,佟林, 暴雪松,张珑,刘子勇,张培满
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.10
为克服静力称重法受蒸发量影响大的不足,同时适应在线测量的需要, 根据法拉第定律和Karl Fischer电化学分析原理,研究了超微量液体电位滴定测量法。通过测量电解过程中所消耗电量进行微量液体水含量的计算,并结合液体密度测量可以计算出超微量液体容积。设计了这种非静力称重方法的测量系统,采用与静力称重测量系统比对试验的方式对这2种方法进行了验证,试验数据表明超微量液体电位滴定测量法和静力称重法测量结果具有良好的一致性,均符合ISO 8655的技术要求,但测量值偏大。与静力称重法相比,对测量环境要求低,易于实现在线测量,而且可以有效减少液体蒸发对测量结果的影响。
2017 Vol. 38 (3): 296-299 [摘要] ( 814 ) HTML (1 KB)  PDF (455 KB)  ( 678 )
300 基于小波去噪和经验模态分解算法的足尺人造板动态称重研究
王天伟,张厚江,路敦民,张志敏
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.11
为了在振动状态下测量出足尺人造板质量,提出了一种基于小波去噪和经验模态分解的动态称重方法。采用小波去噪对力传感器的采样信号进行预处理,降低噪声对经验模态分解产生的影响;采用更合理的本征模函数筛选停止准则和端点效应抑制方法,提高动态称重精度;利用LabVIEW编写动态称重程序并进行试验。结果表明,该方法可以有效测得自由振动状态下的足尺人造板质量,且最大称重误差在0.4%以内。
2017 Vol. 38 (3): 300-303 [摘要] ( 774 ) HTML (1 KB)  PDF (649 KB)  ( 500 )
304 一种基于人工鱼群算法的微机电系统加速度计静态修正方法
金梅,朱文娟,李莎莎,张修北,郑德忠
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.12
微机电系统加速度计是惯性跟踪系统的一部分,用来获得运动的位置信息。为了对运动姿态进行精确定位,必须对它的误差进行修正。根据加速度计误差来源和产生机理建立了误差模型,通过分析误差模型,提出了一种基于人工鱼群算法修正加速度计静态误差的方法,并与六位置测试法比较。前者在一定程度上降低了误差,提高了测量角精度,使微机电系统加速度计输出能够准确反映出真实值。
2017 Vol. 38 (3): 304-308 [摘要] ( 712 ) HTML (1 KB)  PDF (633 KB)  ( 513 )
       流量计量
309 基于希尔伯特变换的科氏质量流量计信号处理方法研究与实现
张建国,徐科军,董帅,刘铮,侯其立
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.13
针对科氏质量流量传感器信号的特点,将格型自适应滤波与希尔伯特变换算法相结合,设计了一种科氏质量流量计信号处理方法。采用加窗函数的方法有效地抑制希尔伯特变换存在的端点效应,提高测量精度。在以TMS320F28335DSP为核心的科氏质量流量变送器系统上实时实现整套算法,并进行电信号测试与水流量标定实验,在量程比为10∶1的范围内,测量准确度为0.1级,测试结果表明整套算法是可行有效的。
2017 Vol. 38 (3): 309-314 [摘要] ( 797 ) HTML (1 KB)  PDF (925 KB)  ( 830 )
315 Kalman滤波在电容层析成像图像重建中的应用
张立峰,李佳,田沛
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.14
利用Kalman滤波算法进行电容层析成像图像重建,通过不断更新测量信息提高重建图像质量。在滤波初始,需要确定重建图像灰度及估计误差方差矩阵的初值。为研究不同初值组合对重建图像质量的影响,选择3流型进行了仿真实验,获得了最佳的初值组合,并在电容层析成像实验装置上进行了静态测试,实验结果表明,与Landweber算法相比,使用最佳初值组合的Kalman滤波算法可获得更为接近真实分布的重建图像。
2017 Vol. 38 (3): 315-318 [摘要] ( 690 ) HTML (1 KB)  PDF (1599 KB)  ( 502 )
319 多权值电容归一化方法的研究
何世钧,张婷,何海洋,程小龙,周媛媛
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.15
基于并联模型且考虑了不同介质满场分布时电容值对测量电容值的影响,提出了一种多权值电容归一化方法,所建模型不仅适用于两相流还适用于两相流以上的多相流。实验结果表明:在包含2种以上介质的多相流图像重建中,使用多权值模型的图像重建精度的均方差为0.0044,明显优于并联模型的0.0322,因此,多权值模型能够提高图像重建算法精度。分析重建图像发现,该模型还能提高物场中心处的灵敏度,使得物场中心处物体的成像误差减小,从而提高重建图像质量。
2017 Vol. 38 (3): 319-323 [摘要] ( 485 ) HTML (1 KB)  PDF (2516 KB)  ( 609 )
324 高压环道气体流量标准装置
张翰,李春辉,崔骊水,曹培娟
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.16
介绍了中国计量科学研究院2014年建成的高压环道气体流量装置,并对其不确定度进行了分析。高压环道气体流量工作标准装置采用4台涡轮流量计作为标准表,具备2.5MPa、1600m3/h的测量能力。涡轮流量计标准表使用原位校准及“绝压+差压”的压力测量方式。装置的扩展不确定度为0.21%(k=2)。
2017 Vol. 38 (3): 324-327 [摘要] ( 534 ) HTML (1 KB)  PDF (319 KB)  ( 868 )
328 科氏流量计测量管固有频率在线预测方法
金艳,王利军,胡亮,徐婵娜,崔晓军,傅新
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.17
提出了一种基于幅值变化期信号特征参数识别的科氏流量计测量管固有频率在线预测方法,该方法对测量管固有频率变化时引发的过渡期振动信号进行两次整周期采样,进而通过傅里叶变换获得反映所采样信号特征的虚部与实部参数,并根据所建立的基于信号特征参数的固有频率改变量计算模型,计算出测量管当前固有频率。对所提出方法进行了实验验证。该方法可用于科氏流量计振动控制中,帮助其将驱动频率快速、精准地调整到固有频率上,从而提高科氏流量计在复杂多变工况下的测量可靠性。
2017 Vol. 38 (3): 328-332 [摘要] ( 463 ) HTML (1 KB)  PDF (2695 KB)  ( 489 )
333 流量积算仪计量标准装置不确定度评定
沈超,裴全斌,刘博韬,夏宝丁,邹伟
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.18
根据JJF 1059《测量不确定度评定与表示》的规定,结合流量积算仪标准装置,以天然气计量中涡轮流量计使用的Daniel S600+流量积算仪为实例,采用GUM方法对标准装置进行了不确定度分析评定。该标准装置的扩展不确定度为0.14%,按照量值溯源要求,可以对准确度等级不优于0.5级的流量积算仪开展检定/校准工作。
2017 Vol. 38 (3): 333-335 [摘要] ( 542 ) HTML (1 KB)  PDF (273 KB)  ( 451 )
       电磁学计量
336 直流电流比较仪双铁芯磁性能一致性的研究
周力任,潘洋,朱力,秦毅,糜坚平,林艳
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.19
搭建了由对称方波电压源、直流电流源、示波器、峰差解调电路组成的试验线路,提供了铁芯的具体参数和绕线要求,将10个绕制好的铁芯两两组合依次进行磁性能一致性的试验,测量了灵敏度和10 min内的漂移量。试验结果表明,物理参数相近、制造工艺相同的铁芯两两组合后的磁性能仍然有明显的分散性,灵敏度的最大值为7 mV/(μA·T)、10 min内最小漂移量为3 μA·T。
2017 Vol. 38 (3): 336-339 [摘要] ( 482 ) HTML (1 KB)  PDF (1309 KB)  ( 586 )
340 PCA-GRNN在综合气象短期负荷预测中的应用
张淑清,任爽,姜安琦,胡永涛,张航飞,乔永静
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.20
为克服由气象因子较多且信息互嵌造成输入量多、预测时间长、预测精度低的缺点,引入主成分分析(PCA)提取气象因子特征量,与历史负荷数据共同作为建模对象;同时,针对BP神经网络动态性能的不足,建立基于广义回归神经网络(GRNN)的短期负荷预测模型。通过对实际电力负荷数据的预测,证明该方法与传统神经网络预测模型相比,明显提高预测精度和速度,具有实用性和有效性。
2017 Vol. 38 (3): 340-344 [摘要] ( 550 ) HTML (1 KB)  PDF (828 KB)  ( 609 )
345 电能质量扰动识别的不同时频分析方法研究
张立国,张淑清,李莎莎,乔永静,张航飞,李明星,贺朋
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.21
分析了EEMD、LMD、ITD的算法、特点及分解不同扰动信号的实现步骤。经过实验模拟,对比分解所得效果图,得到适合各种电能质量扰动信号的最佳分解方法:对于电压暂升、电压暂降、电压中断幅值类扰动信号用EEMD方法分解效果最佳;脉冲暂态扰动EEMD和ITD均可,ITD方法更快、定位更准;暂态振荡信号用ITD方法效果较好;电压闪变扰动EEMD分解效果较好;谐波信号用ITD分解效果较好。
2017 Vol. 38 (3): 345-350 [摘要] ( 423 ) HTML (1 KB)  PDF (3870 KB)  ( 692 )
       无线电、时间频率计量
351 基于状态空间模型的IIR滤波运算不确定度评估
胡红波,孙桥
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.22
针对IIR滤波运算如何依据GUM准则进行结果不确定度评估的问题,将滤波器转化为对应的状态空间模型,消除了由于输出量的递归导致无法直接利用GUM准则进行不确定度评估的问题,并推导出了直接计算输出量不确定度的递推公式。该方法采用迭代计算,实现简单,可实时运行。软件仿真并与蒙特卡洛法计算结果比较表明,该方法能够准确计算带有噪声的被测信号通过系数具有不确定度的IIR滤波器后输出量的不确定度。
2017 Vol. 38 (3): 351-355 [摘要] ( 611 ) HTML (1 KB)  PDF (7110 KB)  ( 293 )
356 基于自适应迭代搜索的三维质心定位算法
郑德忠,李雪,袁鹏,谈宏莹
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.23
在加权质心定位算法和接收信号强度指示测距模型分析的基础上,提出了一种基于自适应迭代搜索的三维质心定位算法。首先计算未知节点的初始搜索步长,然后通过多次迭代、更新搜索点和搜索步长,提高节点的定位精度。该算法能自动调节搜索步长,减少迭代次数,具有一定的自适应能力。仿真分析了不同比例的信标节点、通信半径对定位误差的影响。结果表明,该算法的定位精度和稳定性良好,适用于无线传感器网络的三维定位。
2017 Vol. 38 (3): 356-361 [摘要] ( 571 ) HTML (1 KB)  PDF (1784 KB)  ( 628 )
362 MIMO信道相对路径延时校准技术的研究
赵海宁,侯立新,卞昕,周鑫,刘科
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.24
应用模块化仪器平台组建多输入多输出(MIMO)信道路径参数校准装置,利用信道估计技术测量MIMO信道的频率响应,依据傅氏变换理论设计数据处理程序,并计算出相对路径延时,实现对MIMO信道模拟器中该参数的校准。使用延迟线制作两路径标准延时网络,解决量值溯源问题。经过实验验证,校准系统的相对路径延时测量范围最长可达到5000 ns,在500 MHz的频率点上,从291 ns到585 ns相对路径延时测量最大示值误差不超过56 ns的延时分辨力。
2017 Vol. 38 (3): 362-366 [摘要] ( 659 ) HTML (1 KB)  PDF (1207 KB)  ( 556 )
       电离辐射、标准物质与生物计量
367 铀矿地质样品中天然放射性核素比对分析结果的利用
王铁健,郭冬发,李振涛,朱明燕,黄秋红,谭靖, 谢胜凯,夏晨光,胡小华
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.25
以实验室日常分析副样为原料,经过配料、研磨、均匀性检查和多家实验室间比对验证,获得了8个铀矿地质样品(ALBRIUG-1~ALBRIUG-8)中总α、总β、238U、232Th、226Ra、210Po和40K比活度值。采用最小称样量(50 mg)的ICP-MS检查均匀性时,2个铀矿地质样品(ALBRIUG-1和ALBRIUG-8)的均匀性较好,符合标准物质要求,可作为实验室天然放射性核素分析质量控制样品使用;其余6个样品( ALBRIUG-2~ALBRIUG-7)均匀性未达到标准物质要求,但样品放射性核素基本处于平衡状态,其铀镭平衡系数在0.988~1.079之间,可用于取样量较大(大于150g)的物理分析质量控制参考。
2017 Vol. 38 (3): 367-379 [摘要] ( 420 ) HTML (1 KB)  PDF (1113 KB)  ( 527 )
372 CdTe探测器能量刻度与探测效率的模拟计算
姚馨博,吴金杰,王玉龙,陈成,王佳, 杨扬
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.26
在实现对单能平行光子源的绝对测量之前,需要对CdTe探测器进行刻度。利用已知点源对CdTe探测器进行能量刻度,得到刻度曲线和能量分辨率,利用工业CT对CdTe探测器进行精确扫描,得到CdTe探测器内部结构,并以此为基础,利用MCNP5蒙特卡罗模拟程序建立CdTe探测器物理模型;计算20~150keV能量段,能量间隔为1keV每个能量点的探测效率,得到CdTe探测器的效率曲线图。发现CdTe探测器在低能段探测效率较高,但Te元素在27keV和32keV处产生了逃逸峰,探测效率有所下降,之后探测效率曲线呈现先上升后下降的趋势。
2017 Vol. 38 (3): 372-375 [摘要] ( 719 ) HTML (1 KB)  PDF (545 KB)  ( 892 )
376 拉曼光谱仪相对强度标准物质量值表达及不确定度评定
姚雅萱,任玲玲,高思田,高慧芳
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.27
拉曼光谱仪常用于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构。然而,相对强度未经校准的拉曼谱图会出现变形和失真,造成不同仪器的测量结果缺乏可比性。选用中国计量科学研究院研制的标准物质候选物,使用激光共聚焦拉曼光谱校准装置对标准物质候选物进行定值、均匀性和稳定性检验,并评定了其不确定度。结果显示标准物质候选物具有良好的均匀性,且在1年的有效测量内具有良好的稳定性,与NIST的标准物质SRM2243相比,校准结果等效、一致。
2017 Vol. 38 (3): 376-379 [摘要] ( 516 ) HTML (1 KB)  PDF (616 KB)  ( 1030 )
       计量学总论、不确定度
380 试论测量不确定度与误差理论的关系
范巧成,匡荣,邢成岗,马俊,单红红,林昱
DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.28
以功率测量为例,分别采用经典误差理论及GUM的方法对测量结果进行评价。指出测量不确定度与误差理论的关系——测量不确定度评定取代了经典误差理论中随机误差和未定系统误差的处理,从而成为误差理论的组成部分,是误差理论中相关内容的发展和完善,在评估方法和表达方式上更趋于合理和统一。
2017 Vol. 38 (3): 380-384 [摘要] ( 536 ) HTML (1 KB)  PDF (339 KB)  ( 996 )
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· 《计量学报》“生物计量”专刊征稿通知
· 《计量学报》变更为月刊公告
· 关于征集2019-2021年度“青年人才托举工程”托举人选的通知
· 关于召开“第12届中日韩计量测试学术研讨会”通知
· 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
· 快讯︱《计量学报》2019年增刊征稿啦!
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· 关于召开“纪念5.20世界计量日学术报告会”的通知
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