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2021年  第65卷  第4期

“GNSS远程时间频率传递及溯源”专题
远程时间传递与溯源方法、装置及体系
梁坤, 方维, 顾杨义, 陈德好, 郝爽雨, 杨志强, 方占军, 张爱敏
2021, 65(4): 3-13. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.01
摘要(209) HTML (94) PDF(49)
摘要:

为解决法定时间量值的远程传递问题,填补可溯源的时间标准及时间计量器具的空白,研究了远程时间溯源方法,参考原子时标国家计量基准(UTC(NIM)),利用GNSS时间频率传递方法,通过驯服铷原子钟、铯原子钟和氢原子钟,研制了远程时间溯源装置NIMDO,基于装置初步构建了远程时间溯源体系。通过多种实验验证,装置在远程端实现了一个高性能的时标,实时与UTC(NIM)驯服同步,相当于在远程端以一定的时间和频率偏差复现了UTC(NIM),超过90%的时间NIMDO与UTC(NIM)的时间偏差优于±10 ns、频率偏差优于±1×10−13,在87%以上的情况时间偏差保持在±5 ns内。

时间频率远程校准在电力系统中的应用
赵莎, 卢达, 孟静, 宋晓卉
2021, 65(4): 14-18. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.02
摘要(164) HTML (69) PDF(28)
摘要:
随着我国电力科技的不断发展,很多电力系统机构使用的时间频率标准,需要获得更高精度的时间标准源进行时间频率比对来保持原子钟的准确运行,因而对其进行远程校准、时间频率量值溯源同步和实效提出了要求。针对上述问题,通过分析电力系统对时间频率量值需求和研究技术现状,提出了基于导航卫星共视的GNSS时间频率传递方法,解决了时钟远程校准的问题;设计了可及时溯源到国家时间频率基准的电力系统远程时间频率溯源体系,明确了依据时间频率传递方法的具体实施方案和数据处理过程。通过对时间频率标准装置与国家基准UTC(NIM)共视数据的分析,研究结果表明时刻偏差绝对值(1天平均)不大于10 ns,解决了溯源的同步性和时效性的问题。
卫星共视技术在通信同步设备检测中的应用研究
缪新育, 胡昌军
2021, 65(4): 19-21, 13. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.03
摘要(142) HTML (70) PDF(13)
摘要:
通过分析通信系统的高精度时频同步需求及现有检测方法的特点和适用性,选取卫星共视设备作为检测参考,对通信网络设备的频率和时间性能进行了实际检测,实现了卫星共视技术在通信同步设备检测中的应用。测试结果表明卫星共视技术能较好地满足目前通信同步网的检测需求。
基于NIMDO的时间服务器产品验证测试方法
邱旭强, 梁坤, 杨志强, 孙钰凯, 慕永耀, 张路路, 刘国斌, 张学东, 涂桂旺
2021, 65(4): 22-25, 64. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.04
摘要(135) HTML (42) PDF(12)
摘要:
为满足生产制造厂家在时间服务产品的设计开发、产品定型、出厂检验等过程中对高精度关键指标测试检验的需要,基于同步至UTC(NIM)时间频率源—NIMDO的远程实时溯源,设计了高精度的时间服务器产品性能验证测试方法。对采用逐步取模补偿的晶振驯服算法的时间服务器进行测试,当使用不同性能的GNSS接收模块A和B作为外部参考时间源时,利用设计的测试方法得到时间服务器与NIMDO的平均时间偏差分别为8.6 ns和2.8 ns,符合产品系列化标准型和高端型关键指标要求。
基于SR620时差测量系统的设计
张宇, 梁坤, 陈静, 龙波, 韩锋, 黄徐瑞晗, 王菊凤
2021, 65(4): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.05
摘要(44) HTML (17) PDF(9)
摘要:
时间间隔计数器目前广泛应用于时间频率校准中,针对铷频标和铯频标的计量特性测量,设计了基于SR620的时差测量系统,以测量相对频率偏差、频率稳定度和日频率漂移率,并绘制频率稳定度曲线和频率漂移率曲线。通过实验证明系统测量结果与预期相符,可有效应用于时间频率溯源及校准。
简易晶振驯服模块的研发与应用
燕鸣, 张圣男, 魏天舒, 杨鸣, 李诺
2021, 65(4): 30-34, 51. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.06
摘要(78) HTML (52) PDF(13)
摘要:
介绍了一种利用高精度时间测量技术、Kalman滤波算法以及PID反馈控制原理,研制的一种简易恒温晶体振荡器(OCXO)驯服模块。该模块在不使用FPGA和复杂算法的前提下,可以将10−7量级的OCXO驯服到10−10级别,适用于初涉时频计量领域的研究人员进行装置研制和成果转化。课题组已经将该模块应用于机场送站车辆计时系统的校准中,鉴于其体积较小,也可应用于时间检定仪、时间合成器等允许外部频标输入的标准器中,以进一步提高设备的时频指标。
基于卫星共视原子钟驯服法的远程时间溯源技术研究
徐昱, 苏泽, 李银轩
2021, 65(4): 35-39. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.07
摘要(81) HTML (30) PDF(15)
摘要:
通过建立卫星共视原子钟驯服装置,将本地原子时与国家时间频率基准参考站进行共视比对,实现了铷原子钟的驯服标准差2.19 ns,时间偏差稳定度(1天)小于1×10−9,相对频率偏差−8.42×10−17,频率稳定度(1天)小于2×10−14;铯原子钟的驯服标准差1.5 ns,时间偏差稳定度(1天)小于1×10−9,相对频率偏差7.03×10−17,频率稳定度(1天)小于1×10−14。本地原子时得到有效的溯源,为完善时间标准的检定系统表提供了技术验证。
校准技术研究
透射电子显微镜校准方法
李旭, 张冉, 张明宇, 耿永锋, 张毅, 高慧芳, 任玲玲
2021, 65(4): 40-44, 18. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.08
摘要(128) HTML (22) PDF(28)
摘要:
研究了透射电镜放大倍率校准用标准物质及其溯源路径,进行了透射电镜放大倍率及污染率/漂移率校准方法和校准结果不确定度评定,可为透射电镜在科学研究和生产应用中测量结果提供准确可靠的校准方法。
电磁海流计实验水槽流场校准技术研究
贾伟广, 朱丽萍, 于建清, 秦鑫培
2021, 65(4): 45-48. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.09
摘要(42) HTML (14) PDF(5)
摘要:
采用实验水槽和水槽天车,设计校准试验方法,开展多组海流测量试验,对电磁海流计计量性能进行技术分析。结果显示,流速最大示值误差绝对值是1 cm/s,流向最大示值误差绝对值为2°。实验水槽流场校准技术为电磁海流计海流参数量值传递提供了一种新的有效途径。
一种压痕深度测试装置的校准方法
李在峥
2021, 65(4): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.10
摘要(41) HTML (11) PDF(13)
摘要:
针对压痕深度测试装置在校准过程中面临的问题,通过大量实验及数据研究,提出利用二等量块结合机械式比较仪及台架对其进行示值误差的校准,并对示值误差的测量不确定度进行评定,该方法完全满足校准要求。
扭矩倍增器校准方法及测量不确定度评估
曹旸, 金炜
2021, 65(4): 52-57. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.11
摘要(83) HTML (43) PDF(19)
摘要:
通过对国内已知的三种扭矩倍增器校准方法的比较,分析其校准方法及计算结果的差别,指出当前存在校准方法不统一,校准数据处理不一致,结果评价和分析不全面的问题。通过对现有扭矩倍增器测量结果不确定度评定过程的分析,指出其存在测量模型不完善以及不确定度来源分析不全面的问题,并给出以倍增器实际使用参数(放大倍率)为评价对象的测量不确定度评定方法及过程。评定结果分析可知,当测量输入扭矩和输出扭矩的扭矩测试仪由同一上级标准溯源时,可以减小扭矩倍增器的测量不确定度。
应用与分析
射频干扰技术在IC卡计时装置检定中的应用
朱江, 王艺璇
2021, 65(4): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.12
摘要(76) HTML (36) PDF(2)
摘要:
通过对IC卡计时装置读写和工作方式原理分析,提出利用射频干扰技术对IC卡计时装置进行检定,根据不确定度分析可以得出,采用射频干扰技术测量IC卡计时装置的计时误差,完全满足相关计量规范对检定用设备的控制要求。
临界角折射计在糖粒度计量中的应用与维护
吴科学
2021, 65(4): 62-64. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.13
摘要(53) HTML (15) PDF(11)
摘要:
尼龙66盐是尼龙66树脂的单体,工业上为了保证己二酸和己二胺以等摩尔比进行反应,一般先将己二酸和己二胺制成尼龙66盐后再进行生产尼龙66树脂的缩聚反应。文章介绍了临界角折射计在尼龙66盐水溶液生产中糖粒度计量的技术应用,以及该仪表的运行维护。
数字指示秤与立式金属罐计量比对差量分析
李玉柱, 孙秋菊
2021, 65(4): 65-67, 61. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.14
摘要(37) HTML (13) PDF(15)
摘要:
原油计量有流量表计量、火车槽车计量、立式金属罐计量和数字指示秤计量。为了避免较大计量误差,通常在交接计量方式的基础上采用另一种监督计量方式来保障交接计量方式准确运行。结合实际计量工作,主要讨论数字指示秤计量与立式金属罐计量对比问题。
计量核查技术在气体超声计量系统性能评价中的应用
王辉, 刘丁发, 张强
2021, 65(4): 68-73, 77. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15
摘要(57) HTML (15) PDF(14)
摘要:
介绍了气体超声计量系统的计量核查技术,通过对某天然气管道公司多个计量站点的性能评价进行综合分析,分析了现场计量核查中出现的问题,优化了计量核查方法,并结合计量现场部分典型实验,研究了声速核查结果超差、温度核查结果超差以及气质组分对声速核查的影响。实验证明,计量核查技术是保证计量系统准确可靠的有效措施。
智能物联网技术在大型港口油品容量计量交接中的应用
杨金鑫, 孙斌, 孙浩
2021, 65(4): 74-77. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.16
摘要(57) HTML (22) PDF(11)
摘要:
介绍了利用计算机软件开发技术、手机App软件开发技术、网络通讯技术及人脸识别技术等物联网技术开发的智慧物流系统,实现危化品运输车辆的预约提货、智能过磅、电子安检、定量装车等功能。通过该系统,可有效降低危化车辆聚集带来的安全隐患,提高大型港口油品容量计量交接效率,有效管控入场车辆的安全性,提高企业自动化水平。