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第68卷,第10期 2024年10月
月刊 CN 10-1696/TB ISSN 2096-9015
摘要:
肝脏CT图像的准确分割能为肝脏疾病的研究及早期诊断提供客观依据,也是医疗计量检定中重要的溯源项目。介绍了一种改进的区域生长进行肝脏CT图像自动分割的方法,详细介绍了各步骤处理流程与实现方案。在改进分割方法中,首先通过阈值分割和非线性映射去除噪声,增强图像信息,利用该方法对随机选取的9个腹部CT序列图像进行了分割处理,并与阈值法进行对比分析;利用Quasi-Monte Carlo(QMC)方法用于区域生长算法中种子点的选择和提高区域生长条件;最后,用形态学方法结合Canny算子和Flood填充算法进行后处理,以平滑肝脏轮廓和肝脏分割结果。结果表明,相比阈值法,区域生长方法的分割正确率高达91.89%,能更准确地进行肝脏分割。同时,分割结果的体积重叠误差(VOE)和相对体积差(RVD)统计结果也验证了该方法的有效性和稳定性,表明该方法能有效应用于肝脏CT图像的分割中,可为临床医学中肝脏疾病的诊断提供可靠依据。
摘要:
随着水环境监测从现状监测向预警溯源监测的跨越,提升水污染预警溯源能力成为构建水环境监测体系的重要构成。在线水质荧光指纹预警溯源系统是快速准确实现水污染预警溯源的关键设备,其性能的准确可靠直接影响到检测结果的有效性。针对目前国内尚无现行有效的国家计量技术规范对在线水质荧光指纹溯源系统开展有效溯源,为完善其量值溯源体系,保障水环境污染监测结果的准确性,根据在线水质荧光指纹预警溯源系统的结构和工作原理,提出了信噪比、零点漂移、量程漂移、重复性、测量线性和检出限等校准项目并介绍了其校准方法,给出了校准实例及检出限测量结果不确定度的评定过程。其中信噪比S/N为259.91;测量线性为0.9986;检出限为0.0017 mg/L,其扩展不确定度为0.0010 mg/L(k=2);零点漂移和量程漂移分别为0.19%和0.40%;测量重复性为2.15%。结果表明,该校准方法能够准确可靠地对在线水质荧光指纹预警溯源系统的综合性能进行评价,校准过程及不确定度评定范例可为相关仪器的校准工作提供参考。
摘要:
多肽是生命体中一类重要的有机分子,与蛋白质一起共同参与生命活动。其生物活性强,具有多种生物学功能,已广泛应用于新材料、生物医药、食品、化妆品等领域,具有重要的社会和经济价值。近年来,多肽合成技术快速发展,尤其是多肽化学合成法的迅猛发展,大大加快了多肽产品的研发与应用。面对越来越多的多肽产品上市,市场对于多肽类化合物的生物活性分析需求日益增大,同时对多肽产品质量控制标准化也提出了需求。计量作为测量的科学,能够保证测量结果可复现、可溯源,在多肽研发、生产,以及相关产品质量控制中发挥着非常重要的支撑作用。发展多肽/蛋白质生物计量,支持生物测量的有效性和一致性,最终使测量结果可溯源到国际基本单位制(SI),是摆在计量研究者面前紧迫而艰巨的任务。全面介绍了多肽的化学合成研究策略,讨论了这些策略的优缺点及应用价值,并对多肽/蛋白质计量的发展、应用及挑战进行了综述,以期为多肽/蛋白质产品质量控制工作提供借鉴和参考。
摘要:
煤富氧燃烧技术对于燃煤发电高效降碳极具现实意义,然而对于煤富氧燃烧发电项目碳减排量尚无明确核算方法。参考清洁发展机制(CDM)工作规范和温室气体减排方法学一般思路,通过确定基准线情景,建立核算边界,根据碳排放特点按照固定源燃烧和烟气脱硫过程两个阶段进行了碳排放计算;利用方法学工具对煤富氧燃烧发电项目进行了额外性论证,结果表明,项目活动仍需要相关碳减排、碳交易政策的支持方能维系,离成熟商业化运营还有较大发展差距,项目活动具有额外性;结合碳流与核算方法实际应用场景,确定了项目活动过程中碳排放主体核算过程,为煤富氧燃烧发电项目碳减排核证、碳交易政策的制定提供了碳减排量核算方法学支撑。最后,应用该方法计算了2×300 MW燃煤发电机组进行富氧燃烧技术改造后产生的年碳减排量可达百万吨级。
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
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摘要:
为评定厚源法检测饮用水中总α放射性和总β放射性的不确定度,参照GB/T 5750.13-2023《生活饮用水标准检验方法第13部分放射性指标》测定饮用水中总α放射性和总β放射性,以测量重复性为A类不确定度,以计数率、残渣质量、水样体积、仪器探测效率、回收率等引入的因素为B类不确定度。实验测得总α、总β放射性活度浓度分别为0.66 Bq/L、0.48 Bq/L,相对合成标准不确定度分别为6.0%、5.7%,扩展不确定度分别为0.08 Bq/L、0.06 Bq/L。仪器计数率(n)引入的不确定度为主要不确定度来源,影响最大;重复性实验、标准粉末源的计数效率(ε)、放射性回收率(F)影响较大;水样残渣的总质量(W)、制备样品源所称取的水残渣质量(m)、水样的体积(V)的影响较小。
摘要:
为提升压力表的检定效率并减少读数误差,研制了一套全智能化压力表检定系统,该系统由一体化AI识别模型、控制软件和检定装置组成,实现了压力表检定流程的全智能化、自动化。系统的识别模型是基于深度学习网络框架,融合YOLO检测模型、 Paddle OCR模型、文本分类器以及相邻角度读数算法组成的一体化AI模型,不仅可识别压力表图像中指针的读数信息,还可识别压力表的生产厂家、生产编号、精确度等级和单位等基本信息;控制软件基于多线程、异步通信的结构而设计,支持同时与检定装置的多个硬件通信,控制多个压力表同时检定,且支持检定图像和数据的保存,便于后期复核和追溯,还支持将检定结果同步至OA系统,自动化打印检定证书。通过实验验证,结果表明该系统能够准确可靠地同时检定1~6台压力表,相比于人工检定和其他自动化检定系统,该系统智能化程度更大、检定效率更高、读数误差更小,具有实际应用和推广意义。
摘要:
空间计量是保证地外空间测量单位统一、测量准确可靠的技术和管理活动。以研究空间计量为出发点,选用标准电阻器和电压基准器作为研究对象,探索空间应用电学标准器的地面验证试验硬件平台,设计了一套地面验证试验平台,通过对设计平台测量不确定度分析,测量不确定度可以达到10−5量级,为开展空间计量需求奠定基础,但是该系统仅针对一定范围的实物电阻和特定电压量值进行了验证,对于其他电学标准器的地面验证系统还需进一步研究。
摘要:
天然气能量计量用微型在线气相色谱仪长期被国外垄断,给我国天然气国际贸易带来不利影响,开展国产化替代具有重要意义。研制了微型色谱进样系统、微型热导检测器、在线发热量计算色谱工作站等多个天然气能量计量关键核心器件(部件),率先在国内开发出具有自主知识产权的高可靠天然气能量计量微型在线气相色谱仪,样机在天然气流量计量站和天然气制氢现场开展了示范应用,分析天然气中N2、CO2、C1~C6等11个组分的分析周期为2.5 min,天然气中己烷检出限为80 μmol/mol,正丁烷和异丁烷的分离度R为2.0,正丁烷定量重复性为0.30%,4小时仪器稳定性为0.07%。研发的样机通过了6020台时的长期稳定性测试,各项指标能够满足天然气能量计量的需求,实现了微型气相色谱仪的国产化替代,为助力国家天然气能源安全和实现“双碳”战略目标提供了测量技术支撑。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](3694) [HTML全文](2327) [PDF 655 KB](1218)
摘要:
主要介绍了测量不确定度的发展历程、国内外研究现状以及未来可能的发展方向。对7种主要的评定算法进行了介绍和归纳,对测量不确定度在不同领域的应用现状进行了调研和总结。最后,对不同评定算法的适用场景进行了归纳整理,并对测量不确定度未来可能的发展方向进行了探讨。
数字孪生技术在医疗健康领域的应用及研究进展
陈岳飞, 王思思, 田明棋, 陈川
[摘要](2811) [HTML全文](4506) [PDF 540 KB](523)
摘要:
数字孪生技术在医疗健康领域应用日益广泛,本文介绍了数字孪生的基本原理,总结了数字孪生技术在医疗健康领域的发展现状与应用,即患者状况实时获取、安全环境提供、全方位的创新服务平台搭建等,指出了数字孪生技术在医疗健康领域的两大发展趋势,并提出在医疗健康领域使用数字孪生技术可能产生的问题。
校准:定义的解读和结果的测量不确定度表达
王为农
[摘要](1041) [HTML全文](388) [PDF 500 KB](172)
摘要:
由于现有校准的定义与校准实验室活动之间的差异,校准结果的测量不确定度、校准和测量能力(CMC)和校准证书中测量不确定度表达的规定均存在问题,造成校准结果表达不正确或在应用中不能发挥作用。通过实例说明上述问题在计量确认、标准考核和实验室能力验证中的负面影响;基于校准的定义讨论校准结果及其测量不确定度评定方法,对校准和测量能力、校准证书中的结果及其测量不确定度的表达提出建议。
“一氧化碳”的电化学式气体传感器的应用和探讨
李广义
[摘要](1550) [HTML全文](690) [PDF 782 KB](65)
摘要:
有毒及易燃易爆气体报警器的周期性检定作为石油、化工等生产性企业安全防护的重要方面,报警器核心部件传感器的线性度、可靠性、检测结果的准确性就显得尤为重要。以一氧化碳有毒电化学式气体传感器为例,对传感器的工作原理及整体工作过程进行了详细分析;对每部分结构的作用进行了简要描述;性能参数指标分情况进行探论。最终对一氧化碳有毒电化学式传感器的线性度、相关性、响应时间、温湿度依赖性进行了有效评估。
数字世界计量的重要性及计量的发展方向探析
窦晨, 周自力
[摘要](1261) [HTML全文](367) [PDF 507 KB](151)
摘要:
通过对国民经济数字化转型的分析,研究和探讨了计量的根本任务以及数字计量对国民经济的重要作用,阐述了数字世界计量工作的重要性。通过对数字世界的计量标准和虚拟测量仪器的研究以及对实时远程计量校准的计量模式的分析,为新时代计量发展方向提供了指引。
基于能源计量提高数据中心PUE准确性的方法
李安香, 沈庆飞, 周鑫, 武彤, 豆丽兰, 张妍, 郭洪波, 韩相勋
[摘要](1280) [HTML全文](488) [PDF 638 KB](80)
摘要:
通过调研北京地区12个数据中心的能源计量管理情况,围绕影响计算数据中心电能使用效率(PUE)准确性的主要因素,分析计算PUE时普遍存在的问题,提出利用能源计量管理手段,定期比对计量器具确定其准确性的方法,通过电量分项、分类、分区计量管理,提高数据中心PUE准确性。
医用可穿戴生理参数监测设备的计量技术
周凤, 定翔
[摘要](1063) [HTML全文](564) [PDF 534 KB](172)
摘要:
主要介绍了医用可穿戴生理参数监测设备的发展、应用情况以及涉及的主要技术。目前该类设备尚缺乏专门的计量技术规范,在参考相关传统医疗设备的标准及计量方法的基础上,探索分析了医用可穿戴生理参数监测设备的关键计量参数及技术。
惯性技术计量领域若干问题的思考与展望
叶文, 蔡晨光, 杨平, 全伟, 邢力, 胡若
[摘要](1248) [HTML全文](603) [PDF 623 KB](144)
摘要:
惯性技术是研究运载体运动信息(位置、速度、姿态等)的获取与感知技术,是一个国家科学技术水平和国防实力的核心标志之一。在国防和国民经济建设重大需求的牵引下,惯性技术一直备受各国的高度重视,属于基础性、战略性和前沿性的军民两用高新技术。在惯性技术中,陀螺仪是测量运载体角速度的核心仪表,是运载体进行姿态调整/控制、实现自主/隐蔽导航的核心信息源之一, 其发展呈高精度和微型化两种趋势。本文总结梳理了惯性技术的发展动态和研究现状, 重点强调了陀螺仪的发展现状及惯性测试计量研究内容, 展望了新SI时代的原子惯性计量。
核酸标准物质测量方法研究进展
陈桂芳, 欧阳艳艳, 杨佳怡, 高运华
[摘要](1199) [HTML全文](818) [PDF 1030 KB](300)
摘要:
为提高核酸测量的准确性,种类繁多的核酸标准物质被研制出来。标准物质是保证量值准确性与可溯源性的“计量器具”,具有复现、保存和传递量值的功能,可以为核酸定性与定量检测过程的质量控制提供参考。准确可靠的定值方法是标准物质研制的重要基础,详细介绍了几种核酸标准物质测量方法,重点分析了不同测量方法的原理与应用特点,讨论了测量过程中可能存在的影响因素,为核酸标准物质的深入研究提供参考。
FTIR在气体标准物质研究中的应用
王德发, 周枫然, 叶菁, 张体强, 曾武, 韩桥
[摘要](1202) [HTML全文](853) [PDF 937 KB](134)
摘要:
气体标准物质在气体测量领域有广泛的应用,为实现测量结果溯源至国际单位制SI发挥了重要的作用。在气体标准物质研制过程中离不开气体成分的测量,测量方法除了色谱法、质谱法外,光谱法也被广泛应用。傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种光谱测量技术,它可以用于原料气体的纯度分析和气体标准物质特性组分和干扰组分的精确测量。介绍了采用FTIR测量几种原料气体中杂质的应用实例,以及在气体标准物质量值测量和国际比对中的一些应用。研究显示FTIR比较适用于活泼性组分的测量和多组分的同步测量,测量过程操作相对简单,不需要像GC或GCMS那样对色谱柱或者色谱参数进行复杂的优化和控制;FTIR同样适用于稳定性气体的测量,例如在温室气体测量中也可以获得较高的重复性和准确性。除此之外,准确的测量结果与所使用的校准方法有关,使用单点精确匹配校准或双点校准,同时采用“参考-样品-参考”的交替测量序列,可以获得相对准确的测量结果。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](3694) [HTML全文](2327) [PDF 655KB](1218)
摘要:
主要介绍了测量不确定度的发展历程、国内外研究现状以及未来可能的发展方向。对7种主要的评定算法进行了介绍和归纳,对测量不确定度在不同领域的应用现状进行了调研和总结。最后,对不同评定算法的适用场景进行了归纳整理,并对测量不确定度未来可能的发展方向进行了探讨。
单能中子产生技术与参考辐射场现状
李凡, 张辉, 王平全, 张亚楠
[摘要](254) [HTML全文](131) [PDF 1164KB](651)
摘要:
中子是研究原子核结构、核反应规律、粒子物理、天体物理和物质结构的重要工具,广泛应用于能源、材料、生命科学、医疗健康、辐射防护和半导体等领域。其中,单能中子在电离辐射计量和核能应用领域发挥着越来越重要的作用,因此各国国家计量院和核科学研究机构均建有单能中子参考辐射场。中国计量科学研究院将在未来3至5年内新建这一装置,以完善我国中子计量体系,开展中子物理基础研究和服务各界对单能中子的相关需求。基于最新版本的ISO 8529-1:2021,针对中国计量科学研究院建设单能中子参考辐射场的需求,梳理和计算了单能中子领域最常用的五种核反应在中子能量、中子产额、中子角分布和伴生γ射线本底等方面的参数,整理了现有单能中子参考辐射场的概况和特点,介绍了单能中子参考辐射场常用的主要设备,并给出了中国计量科学研究院拟建单能中子参考辐射场的重要参数。