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第68卷,第4期 2024年04月
月刊 CN 10-1696/TB ISSN 2096-9015
摘要:
设计了一种基于超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode,SLD)光源的三轴光纤陀螺组合光路检测系统。同步使用温控和恒流驱动电路保证SLD全温范围内的正常工作,电源部分进行防浪涌设计,有效避免开关电源或环境变化引起的瞬态冲击,达到对器件的保护效果。检测系统通过对有光和无光情况下的光电探测器输出偏置电压进行监测,同时通过数值分析计算出装配完成的光路系统损耗,以此判断光纤陀螺光路技术指标是否满足设计需求。最后,实验验证了三轴光纤陀螺组合光路检测系统在产品批产化过程中的作用,使光纤陀螺的精度稳定性达到了87%,成品性能合格率提升至96%。
摘要:
等效电容法是CISPR 16-1-6中给出的单极子天线的主要校准方法,其原理是使用一个等效电容模拟实际的单极子天线振子,进行相应天线系数的校准,该等效电容的电容量与单极子天线自身容量相等。基于等效电容法的工作原理,设计了一款低成本、小型化、高通用性的天线校准器。仿真和实验结果表明,该校准器可以很好适用于9 kHz~30 MHz单极子天线的校准工作。给出了使用该校准器的测量不确定度的评定过程和评定结果,结果表明,采用该装置校准单极子天线的天线系数,测量结果的扩展不确定度约为1.7 dB(k=2)。
摘要:
由于各厂家生产的探头参差不齐,不同探头的性能也不尽相同,电场标准装置的研制就显得尤为重要。为了满足低频高场强电场探头的校准要求,采用平行板法研制了一套低频电场标准装置。装置由两块边长1 m,板间距0.5 m的方形铝板组成。频率范围为DC~10 kHz,电场强度范围为0~3000 V/m。通过理论分析、软件仿真和测量实验,研究了边缘效应、极板材料、结构形状、工作频率等因素对平行板产生标准电场的影响,并进行了不确定度评定。提出了新的测量模型,并对极板电压、极板间距、平行板内场均匀性、探头夹具、探头对准、平行板有限尺寸和探头影响七个因素导致的不确定度分量分别进行了评定,得到扩展不确定度为U=6.84%(k=2)。结果表明,研制的电场标准装置能够满足低频电场探头的校准要求。
摘要:
不确定度评定是量值传递工作的重要组成部分,随着JJF 1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》的发布,蒙特卡洛法也越来越多地应用于各计量专业的不确定度评定。基于python语言采用蒙特卡洛法和自适应蒙特卡洛法两种方法编写了计算代码,以100 MPa油介质活塞压力计的校准为例,对活塞有效面积校准结果的不确定度进行了评定,分析计算了各输入量不确定度及概率分布模型对输出量不确定度的影响,并与传统评定方法的结果进行了比较。结果表明:活塞有效面积校准不确定度的主要来源为标准活塞有效面积引入的不确定度,采用蒙特卡洛法的结果与传统评定结果一致,相对扩展不确定度(k=2)均为32 ppm,有效面积校准结果的概率密度分布取决于主要影响量的概率密度分布。
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:
设计了一种基于超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode,SLD)光源的三轴光纤陀螺组合光路检测系统。同步使用温控和恒流驱动电路保证SLD全温范围内的正常工作,电源部分进行防浪涌设计,有效避免开关电源或环境变化引起的瞬态冲击,达到对器件的保护效果。检测系统通过对有光和无光情况下的光电探测器输出偏置电压进行监测,同时通过数值分析计算出装配完成的光路系统损耗,以此判断光纤陀螺光路技术指标是否满足设计需求。最后,实验验证了三轴光纤陀螺组合光路检测系统在产品批产化过程中的作用,使光纤陀螺的精度稳定性达到了87%,成品性能合格率提升至96%。
摘要:
三等标准金属线纹尺是线纹计量器具检定系统中的三等线纹标准,用于我国大量钢直尺等刚性工作线纹尺的量值传递。为了保障我国三等标准金属线纹尺的量值一致性,科学评估我国计量机构三等标准金属线纹尺的校准能力,中国计量科学研究院主导了全国三等标准金属线纹尺计量比对(项目编号2021-B-04),共有7个实验室参加此次比对。介绍了比对的基本情况、技术方案和比对结果,对线纹尺检测中存在的问题进行了分析并给出技术建议。比对结果表明,各参比实验室归一化偏差均小于1,比对结果满意。
摘要:
单色仪作为分光设备,在光电高温计光谱响应度标定系统中实现将复合光源分为单色光。在实际应用过程中,为提升光电高温计在温标延伸和复现过程中的不确定度水平,对辐射测温三种常用滤波片660 nm、800 nm和900 nm光电高温计,在响应度实验前对单色仪输出单色光的波长准确性进行标定。采用氖原子谱线灯作为标准光源,通过光谱分析仪扫描其在600~1200 nm范围内的特征谱线,挑选37条合适的特征谱线对单色仪输出波长准确性进行标定。针对标定结果分别分析了环境温度、单色仪狭缝宽度、波长修正方法、探测器响应、非线性以及标定重复性等波长误差影响因素。结果表明,单色仪在900 nm波长误差的不确定度最大为0.033 nm。对常用660 nm滤波片的光电高温计,评估单色仪波长输出不确定度,对其在1084.62℃和3000℃的测温不确定度分别为0.01℃和0.28℃。
摘要:
当前,科技创新成为国际战略博弈的主战场,计量是国家科技创新、产业发展、国防建设、民生保障的重要基础,基于科技文献对全球计量科学的研究现状进行梳理分析,明确相关研究热点与趋势,对前瞻洞察和把握国际计量科学研究的发展方向具有重要意义。聚焦美国国家标准与技术研究院(NIST)、中国计量科学研究院(NIM)、英国国家物理研究院(NPL)、德国联邦物理技术研究院(PTB)等8个国际先进计量机构,基于这些机构Web of Science(WOS)平台2023年的科技文献数据,采用文献计量、可视化知识图谱等方法,从文献产出数量、期刊分布、研究主题热点、国际合作关系等多个维度进行定量分析,揭示全球计量领域2023年总体研究现状与热点研究内容,并选择量子信息、健康与生命科学两个热点领域进行专题分析,描绘该领域的2023年研究现状及学科发展概貌。最后,得出结论,以期为洞察全球计量科研动向、明确我国计量科学未来的研究重点与发展方向提供借鉴和参考。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](2863) [HTML全文](1864) [PDF 655 KB](1067)
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](2054) [HTML全文](2297) [PDF 540 KB](422)
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。
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](662) [HTML全文](336) [PDF 638 KB](67)
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](716) [HTML全文](415) [PDF 534 KB](170)
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。
“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](908) [HTML全文](491) [PDF 782 KB](54)
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](691) [HTML全文](253) [PDF 507 KB](132)
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。
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](925) [HTML全文](465) [PDF 623 KB](136)
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](965) [HTML全文](641) [PDF 1030 KB](282)
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。
校准:定义的解读和结果的测量不确定度表达
王为农
[摘要](652) [HTML全文](265) [PDF 500 KB](153)
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。
低压大流量热式气体质量流量计分流测试方法研究
黎荣发, 凌光盛, 赵豪, 张富源, 谢代梁, 徐雅
[摘要](755) [HTML全文](283) [PDF 1332 KB](35)
摘要:
热式气体质量流量计具有量程比大、精度高以及可靠性好等优点,可广泛应用于工业天然气、家用煤气以及医疗中氧气等气体流量的测量,在工业以及民用领域中有着广阔的应用前景。目前国内市场上低压天然气实流测试标准装置的最大测试流量通常只能达到40 m3·h−1,无法对低压大流量气体质量流量计进行实流测试,给生产上带来很多不便。本文利用分流组件对热式气体质量流量计进行改装,通过数值模拟对分流组件与整表的流场特性进行了对比验证。采用实流测试设备对该分流组件进行实流测试,利用计算获得的流量比例系数获得流量计整表的流量性能,从而解决了低压天然气大流量气体质量流量计的实流测试问题。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](2863) [HTML全文](1864) [PDF 655KB](1067)
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](2054) [HTML全文](2297) [PDF 540KB](422)
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。