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第68卷,第3期 2024年03月
月刊 CN 10-1696/TB ISSN 2096-9015
摘要:
CO2是一种重要的温室气体,它对地球环境和人类健康等多方面造成危害。随着工业化、城市化和能源消耗的增加,大气中CO2等温室气体的排放量持续增加,引发了人类对全球气候变化的担忧。因此,对CO2浓度进行检测变得至关重要。目前,碳排放计算方法主要有检测法与核算法两类。与核算法相比,检测法具有精度高、能够实时监测的优点,且更利于指导机组低碳改造和运行。主要介绍了现有的CO2主要检测方法,包括化学分析法和物理光学分析法两类。化学分析法主要有电位滴定法、化学吸收法、气敏传感技术、气相色谱法和质谱法等;物理光学分析法有光腔衰荡光谱法、离轴积分腔吸收光谱法、非分散红外吸收光谱法、傅里叶变换红外光谱分析、可调谐半导体激光吸收光谱法等。传统化学分析法更适合复杂组分的精确检测,但通常不适合用于长周期在线检测。随着计算机技术和光学检测技术的快速发展,新兴的物理光学检测技术逐渐发挥出更大的优势。通过对检测方法的总结与分析,有助于研究人员选择合适的CO2检测方法和为相关行业提供数据支持,有助于开发高灵敏度、高精度的碳计量与检测设备,助力双碳政策实施和环境空气质量控制。
摘要:
为了更好地对大视场主动光学望远镜进行调控。阐明了基于内外部度量系统对望远镜中调节组件进行检测定标的基本原理。对大视场主动光学望远镜定标过程进行了误差分析,并利用桌面实验实现了大视场主动光学望远镜运动部件检测方法的原理贯通。实现了非衍射均匀分光,克服了衍射分光杂散条纹多、分光角小的缺点,分散角高于100°,精度优于15 µm,角度精度优于3″,基于波前传感进行标定的精度优于10 µm,可有效提升大口径大视场望远镜调节元件的检定精度以及望远镜最终的成像质量。
摘要:
为满足现代科学对于高精度时刻信号的需求,使用正弦波相位信息作为时刻信号测量的精细标记,有望将时刻信号同步误差精确至皮秒量级。与正弦波信号相位无漂移的倍频信号可以被用作表征正弦波信号一个周期内的精细相位信息,对倍频信号间相位漂移量的皮秒级精度测量是校准倍频信号与基频正弦波信号间的相位漂移量的前提。目前尚无一种仪器能对倍频信号间相位差进行皮秒级精度测量,创新性地设计了一种针对倍频信号相位差的皮秒级精度测量电路;并通过分析电路中使用的功分器、放大器、混频器、滤波器、衰减器对信号相位的影响,测量电路自身对待测值影响不超过3 ps且测量结果的秒稳定度在E-13量级,证明测量电路的精度及稳定度均满足皮秒级高精度测量的需求。为更进一步校准信号间相位漂移,精确表征正弦波相位信息从而为实现高精度时刻信号同步创造了条件。
摘要:
为了精密测量光电自准直仪的光束不平行误差,提出了一种基于五棱镜的测量方法。该方法利用五棱镜优化测量光路,从而减小检测过程中所需反射镜面形不平整的影响。同时对光电自准直仪光束不平行误差进行定量分析,并结合实验比较不同光束平行度测量方法的差异。实验结果表明:基于五棱镜的方法测得结果与选取曲率小于5×10−5 m−1的反射镜条件下测得结果之差小于0.1″,远优于仅使用平面度一般的反射镜的传统测量方法,前者的复现性达到0.1″。基于五棱镜的测量方法减小了系统误差,能够提升光电自准直仪光束平行度的测量精度。
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:
CO2是一种重要的温室气体,它对地球环境和人类健康等多方面造成危害。随着工业化、城市化和能源消耗的增加,大气中CO2等温室气体的排放量持续增加,引发了人类对全球气候变化的担忧。因此,对CO2浓度进行检测变得至关重要。目前,碳排放计算方法主要有检测法与核算法两类。与核算法相比,检测法具有精度高、能够实时监测的优点,且更利于指导机组低碳改造和运行。主要介绍了现有的CO2主要检测方法,包括化学分析法和物理光学分析法两类。化学分析法主要有电位滴定法、化学吸收法、气敏传感技术、气相色谱法和质谱法等;物理光学分析法有光腔衰荡光谱法、离轴积分腔吸收光谱法、非分散红外吸收光谱法、傅里叶变换红外光谱分析、可调谐半导体激光吸收光谱法等。传统化学分析法更适合复杂组分的精确检测,但通常不适合用于长周期在线检测。随着计算机技术和光学检测技术的快速发展,新兴的物理光学检测技术逐渐发挥出更大的优势。通过对检测方法的总结与分析,有助于研究人员选择合适的CO2检测方法和为相关行业提供数据支持,有助于开发高灵敏度、高精度的碳计量与检测设备,助力双碳政策实施和环境空气质量控制。
摘要:
为了更好地对大视场主动光学望远镜进行调控。阐明了基于内外部度量系统对望远镜中调节组件进行检测定标的基本原理。对大视场主动光学望远镜定标过程进行了误差分析,并利用桌面实验实现了大视场主动光学望远镜运动部件检测方法的原理贯通。实现了非衍射均匀分光,克服了衍射分光杂散条纹多、分光角小的缺点,分散角高于100°,精度优于15 µm,角度精度优于3″,基于波前传感进行标定的精度优于10 µm,可有效提升大口径大视场望远镜调节元件的检定精度以及望远镜最终的成像质量。
摘要:
为满足现代科学对于高精度时刻信号的需求,使用正弦波相位信息作为时刻信号测量的精细标记,有望将时刻信号同步误差精确至皮秒量级。与正弦波信号相位无漂移的倍频信号可以被用作表征正弦波信号一个周期内的精细相位信息,对倍频信号间相位漂移量的皮秒级精度测量是校准倍频信号与基频正弦波信号间的相位漂移量的前提。目前尚无一种仪器能对倍频信号间相位差进行皮秒级精度测量,创新性地设计了一种针对倍频信号相位差的皮秒级精度测量电路;并通过分析电路中使用的功分器、放大器、混频器、滤波器、衰减器对信号相位的影响,测量电路自身对待测值影响不超过3 ps且测量结果的秒稳定度在E-13量级,证明测量电路的精度及稳定度均满足皮秒级高精度测量的需求。为更进一步校准信号间相位漂移,精确表征正弦波相位信息从而为实现高精度时刻信号同步创造了条件。
摘要:
为了精密测量光电自准直仪的光束不平行误差,提出了一种基于五棱镜的测量方法。该方法利用五棱镜优化测量光路,从而减小检测过程中所需反射镜面形不平整的影响。同时对光电自准直仪光束不平行误差进行定量分析,并结合实验比较不同光束平行度测量方法的差异。实验结果表明:基于五棱镜的方法测得结果与选取曲率小于5×10−5 m−1的反射镜条件下测得结果之差小于0.1″,远优于仅使用平面度一般的反射镜的传统测量方法,前者的复现性达到0.1″。基于五棱镜的测量方法减小了系统误差,能够提升光电自准直仪光束平行度的测量精度。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](2551) [HTML全文](1649) [PDF 655 KB](1021)
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](1905) [HTML全文](1783) [PDF 540 KB](398)
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。
“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](765) [HTML全文](434) [PDF 782 KB](53)
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。
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](778) [HTML全文](413) [PDF 623 KB](128)
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。
医用可穿戴生理参数监测设备的计量技术
周凤, 定翔
[摘要](645) [HTML全文](368) [PDF 534 KB](165)
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。
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](846) [HTML全文](563) [PDF 1030 KB](271)
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。
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](562) [HTML全文](290) [PDF 638 KB](64)
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。
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](668) [HTML全文](237) [PDF 1332 KB](34)
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。
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](564) [HTML全文](217) [PDF 507 KB](126)
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。
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](848) [HTML全文](514) [PDF 937 KB](113)
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](2551) [HTML全文](1649) [PDF 655KB](1021)
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](514) [PDF 56727KB](408)
摘要: