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第66卷,第9期 2022年11月
月刊 CN 10-1696/TB ISSN 2096-9015
摘要:
大尺寸计量中广泛采用增量式激光干涉仪作为量值传递的计量标准,在测量过程中易发生断光影响,严重限制测量灵活性。近年来,以飞秒光学频率梳为光源的高精度绝对测距方法得到了迅猛发展,特别是双光梳异步光学采样绝对测距方法,利用具有微弱重频差的两台飞秒光学频率梳能够实现大量程、高精度和高更新率的绝对距离测量。本文以大尺寸激光绝对测距和飞秒光学频率梳绝对测距为切入点,详细综述了现阶段大尺寸双光梳绝对测距的研究进展;针对大尺寸计量场景分析了双光梳绝对测距现存的瓶颈,并对此开展了双光梳光源搭建与优化、测距精度优化、测距系统设计和测距性能验证等深入研究,最后对双光梳绝对测距在大尺寸计量中未来的应用方向提出了展望。
摘要:
电磁兼容能力验证计划实施周期较长,样品长期稳定性引入的不确定度不容忽视,会对能力评定标准差的计算带来较大影响,从而对结果评价造成影响。对样品长期稳定性等引入的不确定度对能力验证计划结果评价的影响进行探讨,并提出在计算能力评定标准差时应考虑样品长期稳定性等引入的不确定度,从而使得结果评价更客观合理。
摘要:
光栅干涉系统中的装配与角度调试误差是探测光发生几何错位、偏离探测器感光中心的直接原因。为厘清探测光综合姿态误差对干涉相位和位移测量结果的影响,本文基于狭义相对论波矢量的四维表达形式,将光频率和光波矢与光栅方程直接关联,构建了以任意角度入射、光栅沿任意方向运动的多普勒频移理论体系,论证了在不同光栅入射角度下,同级次衍射光频移关系具有一致性的物理特征。再通过激光、光栅干涉系统之间物理图像的对比,阐明了即使系统光几何路径不随运动改变,也仍产生相位变化的内在原因是光栅表面的特殊波矢调制关系。结论表明,光栅干涉系统在探测光存在综合姿态误差情况下位移转化关系仍保持不变,光栅周期方向的偏转是系统几何测量误差的关键来源。最后,为初判某一系统的测量性能指标,文中给出了一种能够快速判断其位移测量原始分辨率的方法。由于本文的频移理论从物理底层逻辑出发,因此相关结论具有普适性,这不仅对所有光栅干涉系统的原理分析具有指导作用,同时还对各种先进系统中的几何测量误差分析具有重要参考价值。
气体光谱计量技术研究进展
郭瑞民
当前状态:  doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0145
摘要(2) HTML(0) PDF(0)
摘要:
采用光谱技术进行气体计量,是将气体量值溯源到分子跃迁线强度上。本文介绍了中国计量科学研究院在气体光谱计量技术的最新研究进展,其研制的光腔衰荡光谱装置采用了腔长稳定技术、Pound-Drever-Hall锁频技术、温度控制技术和光频梳技术等,衰荡光腔3小时温度变化不超过5 mK,1小时真空泄露不超过0.013 Pa。利用研制的实验装置测量了CO2分子的吸收谱线,分析并给出了跃迁线强度不确定度来源,评估的相对标准不确定度约为0.08%。
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摘要:
大尺寸计量中广泛采用增量式激光干涉仪作为量值传递的计量标准,在测量过程中易发生断光影响,严重限制测量灵活性。近年来,以飞秒光学频率梳为光源的高精度绝对测距方法得到了迅猛发展,特别是双光梳异步光学采样绝对测距方法,利用具有微弱重频差的两台飞秒光学频率梳能够实现大量程、高精度和高更新率的绝对距离测量。本文以大尺寸激光绝对测距和飞秒光学频率梳绝对测距为切入点,详细综述了现阶段大尺寸双光梳绝对测距的研究进展;针对大尺寸计量场景分析了双光梳绝对测距现存的瓶颈,并对此开展了双光梳光源搭建与优化、测距精度优化、测距系统设计和测距性能验证等深入研究,最后对双光梳绝对测距在大尺寸计量中未来的应用方向提出了展望。
摘要:
电磁兼容能力验证计划实施周期较长,样品长期稳定性引入的不确定度不容忽视,会对能力评定标准差的计算带来较大影响,从而对结果评价造成影响。对样品长期稳定性等引入的不确定度对能力验证计划结果评价的影响进行探讨,并提出在计算能力评定标准差时应考虑样品长期稳定性等引入的不确定度,从而使得结果评价更客观合理。
摘要:
光栅干涉系统中的装配与角度调试误差是探测光发生几何错位、偏离探测器感光中心的直接原因。为厘清探测光综合姿态误差对干涉相位和位移测量结果的影响,本文基于狭义相对论波矢量的四维表达形式,将光频率和光波矢与光栅方程直接关联,构建了以任意角度入射、光栅沿任意方向运动的多普勒频移理论体系,论证了在不同光栅入射角度下,同级次衍射光频移关系具有一致性的物理特征。再通过激光、光栅干涉系统之间物理图像的对比,阐明了即使系统光几何路径不随运动改变,也仍产生相位变化的内在原因是光栅表面的特殊波矢调制关系。结论表明,光栅干涉系统在探测光存在综合姿态误差情况下位移转化关系仍保持不变,光栅周期方向的偏转是系统几何测量误差的关键来源。最后,为初判某一系统的测量性能指标,文中给出了一种能够快速判断其位移测量原始分辨率的方法。由于本文的频移理论从物理底层逻辑出发,因此相关结论具有普适性,这不仅对所有光栅干涉系统的原理分析具有指导作用,同时还对各种先进系统中的几何测量误差分析具有重要参考价值。
气体光谱计量技术研究进展
郭瑞民
当前状态:  doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0145
摘要(2) HTML(0) PDF(0)
摘要:
采用光谱技术进行气体计量,是将气体量值溯源到分子跃迁线强度上。本文介绍了中国计量科学研究院在气体光谱计量技术的最新研究进展,其研制的光腔衰荡光谱装置采用了腔长稳定技术、Pound-Drever-Hall锁频技术、温度控制技术和光频梳技术等,衰荡光腔3小时温度变化不超过5 mK,1小时真空泄露不超过0.013 Pa。利用研制的实验装置测量了CO2分子的吸收谱线,分析并给出了跃迁线强度不确定度来源,评估的相对标准不确定度约为0.08%。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](1033) [HTML全文](347) [PDF 655 KB](467)
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。
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](169) [HTML全文](121) [PDF 623 KB](81)
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](301) [HTML全文](233) [PDF 1030 KB](115)
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。
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](678) [HTML全文](209) [PDF 540 KB](168)
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。
诊断X射线检测设备半值层测量结果的影响因素
王家伟, 魏鹏, 马伯轩, 李德红, 郭彬
[摘要](381) [HTML全文](105) [PDF 599 KB](60)
摘要:
为了保证诊断X射线设备应用的安全有效,针对三种型号的多参数测量仪,分析了测量过程中可能对半值层测量产生影响的诸多因素,比如X射线管电压、管电流、曝光时间、半值层仪的摆放位置等,设计多组对照试验。试验结果显示,管电压的偏差会导致半值层的改变,合适的曝光时间可以获得更加稳定的测量结果。
基于圆形拟合识别算法的颗粒粒度粒形自动测量方法研究
许潇, 张文阁, 池顺鑫
[摘要](108) [HTML全文](64) [PDF 563 KB](34)
摘要:
球形颗粒的粒度粒形通常采用显微成像和图像分析法进行测量,需由人工处理每个颗粒图像,操作耗时且会引入人为误差。提出了基于圆形拟合辅助识别算法的颗粒粒度粒形自动测量方法,采用圆形拟合预先识别显微图像中的单个颗粒,并以拟合结果为指导优化颗粒边缘识别,从而实现球形颗粒的粒度粒形自动测量。与人工处理结果相比,自动测量在确保测量结果一致性的同时极大提高了测量速度与重复性。
LED标准灯研制的新进展
刘慧, 林延东, 赵伟强, 闫劲云, 苏颖
[摘要](376) [HTML全文](163) [PDF 699 KB](69)
摘要:
近二十年来,LED灯逐渐替代白炽灯和多种气体放电光源,成为主要的照明光源。LED灯的发光特性与白炽灯有明显差异,带来了新的计量挑战,LED灯的测量成为光辐射测量领域重点关注的方向。建立基于LED 灯的量值传递体系,用LED 标准灯代替白炽标准灯,是光度计量史上自1909年以来的重要变革。本文介绍了CCPR和CIE 在LED 计量领域的战略规划和相关工作,包括LED作为传递标准的国际比对的进展,CIE 新的LED 参考照明体的制订以及中国计量科学研究院研制的两种LED 标准灯的特点和计量特性。最后对LED 标准灯的未来发展和应用进行了分析和展望。
医用可穿戴生理参数监测设备的计量技术
周凤, 定翔
[摘要](278) [HTML全文](87) [PDF 534 KB](58)
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。
血压计计量检定的对比分析式教学设计
郭伟, 罗二平, 刘娟, 颜泽栋, 贾敏, 马晓玉, 汤池
[摘要](242) [HTML全文](117) [PDF 626 KB](80)
摘要:
通过分析水银血压计和电子血压计的计量检定规程的异同,并结合血压计计量检定课程的教学目的,提出了对比分析水银血压计和电子血压计的相同检定项目和不同检定项目的教学设计,使学生更好地掌握两者的计量检定技术。
单周范围内角速率误差校准
王帆, 黄垚, 杨禹, 薛梓
[摘要](134) [HTML全文](87) [PDF 1101 KB](35)
摘要:
设计了利用自校准编码器和环形激光陀螺仪对转台角度和角速率进行测量的系统,可以实现单周范围转台角位置以及角速率的测量及数据采集。利用自校准编码器和环形激光陀螺仪搭建了试验平台,实现对转台运动状态进行监测,对采集数据进行分析解算得到角位置及角速率信息。通过在不同转速下实验,计算得到了一系列转台单周范围内角位置以及角速率偏差曲线及其傅里叶变换分析结果。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](1033) [HTML全文](347) [PDF 655KB](467)
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。
整期文章
[摘要](243) [PDF 56727KB](264)
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