计量科学与技术

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生物安全柜基础计量特性研究

吴枭, 李浩, 王志栋, 高运华

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0211

摘要(10)

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摘要:
针对不同型号Ⅱ级生物安全柜的性能差异及复杂的计量操作，研究优化出基层生物安全柜使用人员简易和有效的检测操作内容，指导使用中的期间核查。为满足基层生物安全柜使用人员，在期间核查中，能够通过最简单的操作确保仪器性能的正常。实验中对生物安全柜计量特性的检测方法进行优化，并将优化结果与规范测试结果进行对比，分析优化后方法的可行性。数据结果表明，洁净度检测简化成四个点位；光照强度检测简化为五等分点；噪声检测优化为两个更接近实际人耳接收噪音的点位；下降风速简化为三点法；流入风速简化为六个点位，角度设为45°；发烟位置最优选在距离风机较近的位置。优化方法后的检测结果与规范检测的生物安全柜各计量特性结果接近一致。优化后的生物安全柜检测方法能够满足一线使用人员快速了解生物安全柜的当前性能，为开展生物安全柜计量特性研究，及时发现生物安全隐患，预防实验室生物事故出现奠定基础。

冲击测量用数字记录仪的校准研究

郭彬彬, 王晓飞

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0203

摘要(29)

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摘要:
为保障冲击电压和冲击电流测量系统的准确可靠，探究和量化冲击用数字记录仪对于冲击测量结果的影响，数字记录仪量程的选择对于测量结果产生的影响以及系统的评价数字记录仪性能。介绍了冲击用数字记录仪的校准方法和校准步骤，阐述了冲击用数字记录仪的校准原理，论证了校准装置的技术指标和校准可行性。提出量程选择对数字记录仪影响的试验方案，并在此基础上展开了实验论证。以商用高精度数字记录仪PXI-5124、PXIe-5164和PXIe-5172进行试验，试验结果表明，量程对于测量误差的影响呈现规律性。对于同一电压，数字记录仪使用的量程越大，其峰值误差越大，时间参数误差越小。分析并给出了三台数字记录仪在峰值和时间参数测量中，表现较好的量程。给出了数字记录仪的不确定度计算方法，在0.84/60波形下，对PXIe-5164的10V量程进行不确定度评定，其中U_t的扩展不确定度(k=2)为0.15%；T₁的扩展不确定度(k=2)为2.1%；T₂的扩展不确定度(k=2)为0.51%。实质性地评价了数字记录仪的性能和测量特性，对冲击测量系统中数字记录仪的不确定度值贡献成分进行了评定，完善了冲击测量系统理论与应用需求。

实验室力值类设备故障预测及算法比较

张雪梅, 孔祥吉

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0208

摘要(22)

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摘要:
为提高设备管理的数字化水平，节约实验室管理成本，建立实验室设备故障预测模型，实现设备故障数据的有效利用。选取力值类设备的运行故障数据作为分析对象，基于统计方法对各影响量进行相关性分析，分别采用RidgeCV、XGBoost、LightGBM三种回归模型对该数据集进行拟合，比较、选择适宜预测设备首次故障前时间的算法。以r²、均方误差、可解释方差和平均绝对误差为模型精度衡量指标，经网格搜索-交叉验证优化后的LightGBM算法预测精度、运行速度最优，设备已服役时间和设备原值是确定首次故障前时间最为重要的特征。通过对设备故障数据的有效统筹，结合大数据分析技术，可针对不同类型设备建立符合自身规律的故障预测模型，探索出一条实验室管理的提质增效之路。

神经网络和滞后变量回归的车载终端误差修正

李阳, 张建, 程序

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0222

摘要(4)

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摘要:
针对现有车载定位终端存在定位误差大和更新速度慢的问题，深入分析了车载终端定位误差的影响因素，并提出了基于BP神经网络和滞后变量回归的车载终端定位误差修正方法。对比车载终端三次测量数据修正前后的定位误差，最大定位误差分别减小了88.2%、85.4%和85.8%。通过实测数据对比了车载终端修正前后的定位误差，证明了使用BP神经网络和滞后变量回归建立的车载终端定位误差模型是有效的，定位误差修正效果较好。

高海拔对呼出气体酒精含量检测仪测量的影响

刘沂玲, 尼玛曲宗, 潘卫江, 郝静坤

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0267

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摘要:
呼出气体酒精含量检测仪作为对酒驾呼气检测的主要计量器具，该类仪器根据工作原理主要分为两种类型：燃料电池型和红外吸收型。酒精含量检测仪广泛应用于我国不同海拔地区的交管部门，作为酒驾执法的工具，其量值准确性直接关乎交警执法查处的力度和科学执法的公平公正。JJG 657-2019《呼出气体酒精含量检测仪》计量检定规程要求采用空气中乙醇国家有证一级标准物质或发生源产生的空气中乙醇标准气体来对酒检仪进行检测，附录C说明了这些标准物质的特性量值在使用时mg/L为浓度单位时，受检定时的大气压的影响，需要根据使用时的大气压对其进行修正，但酒检仪本身是否会受大气压的影响目前还没有相关研究。为研究不同海拔高度对这两种原理的酒检仪测量数据的影响，将计量标准和被测计量器具分别在海拔高度20 m、3560 m的地区进行了实地验证。实验结果表明，对于我国交警通常使用的燃料电池型酒检仪，无论是酒驾还是醉驾的判定点，偏差均不超过0.04 mg/L，海拔高度对酒检仪的影响在可控的误差范围内，不会影响酒检仪的测量准确性，我国高海拔地区也可以开展酒驾执法呼气检测项目的准确量传。

镜面单锥时-频域性能验证实验设计

张荟如, 林浩宇, 何梓滨, 路润喜, 邢昊, 王碧云, 王子月

, doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2023234

摘要(12)

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摘要:
为解决镜面单锥电场标准装置的时域和频域性能验证问题，深入分析了国内外相关的标准规范和研究现状，提出了一种镜面单锥电场标准装置的时-频域性能验证方法。在时域上，将镜面单锥电场标准装置与TEM室所产生瞬态电磁脉冲电场的脉冲波形参数（幅度、上升时间、脉冲宽度）进行比对；在频域上，将镜面单锥电场标准装置与μTEM室产生的连续波电场强度进行比对，时域和频域性能验证的比对结果均采用E_n值进行评定。研究镜面单锥电场标准装置的时-频域性能验证方法，突破镜面单锥电场标准装置的时域和频域性能验证难点，对于保证我国脉冲电场量值溯源的准确性，促进我国瞬态脉冲电场参数的量值统一，具有重要意义。

转基因蛋白检测技术研究进展与展望

宁成香, 武利庆

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0220

摘要(21)

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摘要:
转基因技术在提高农作物产量、减少环境污染、解决粮食短缺问题等方面发挥了重要的作用，转基因蛋白检测直接检测表达产物，能够实现现场快速检测，在转基因安全监管等方面发挥着重要的作用。介绍了转基因作物的种植情况、检测标准以及转基因蛋白检测相对于核酸检测的优势，综述了目前常用的转基因蛋白检测技术的原理、优缺点及应用范围，包括酶联免疫分析法、免疫印迹法、试纸条法、质谱分析法、生物传感器法、蛋白质阵列法、免疫PCR法。展望了未来转基因蛋白检测技术的发展方向，包括向快速与便携、高通量多靶同检、信号增强与单分子超灵敏检测、集成与全自动化检测等方向发展的可行性。有助于读者掌握转基因蛋白检测技术的现状与发展趋势，同时可作为转基因蛋白检测标准物质研制的参考。

国内外数字孪生研究的热点主题与演进趋势——基于CiteSpace的知识图谱分析

肖淑南, 郭晓剑

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0215

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摘要:
为较全面的了解国内外数字孪生领域的研究现状、热点与演进趋势，基于文献计量学，将CNKI与Web of Science数据库作为数据源，运用CiteSpace构建国内外数字孪生领域知识图谱并分析其优势、不足及未来趋势，最后结合分析结果与相关文献提出展望。结果表明：1）国内外数字孪生研究热度不断攀升，发文量处于持续上升期。2）目前国内外数字孪生领域核心作者群均尚未形成，国外研究机构合作率相对国内来说更高，但国内研究机构类型相对国外更加广泛，我国在数字孪生研究领域发文量已具有明显优势，但影响力有待提高。3）国内外数字孪生领域研究前沿有一定相似性，研究热点集中于智能制造领域应用、关键技术探索及数字孪生在其他领域的智能应用。

中国高原地区灾害链研究的文献计量分析

黄永芳, 郭永刚, 李峰, 徐建宇, 荆旭君

, doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0424

摘要(14)

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摘要:
当前国内关于灾害链的研究较少，尤其是高原地区的灾害链。以知网CNKI为数据源，对灾害链主题词进行文献检索，借助CiteSpace进行共现分析、聚类分析、突现分析，详细分析了高原地区的灾害链研究现状和研究方法。结果表明：2005年至2023年“灾害链”类的期刊文献收录量最多的是《岩石力学与工程学报》，为13篇，该类论文学科分布大多数属于地质学，其他为交叉学科的融合研究；对关键词进行聚类分析、共现分析、突现分析，得到研究热点的关联词有地质灾害、多灾种、自然灾害、风险评估、地震等；高原地区的灾害链类型是冰湖灾害链、滑坡灾害链等。当前针对灾害链的研究方法，主要是数值模拟和监测技术。由于高原地区的特殊地势，灾害链类型多样，研究力度不足，故未来高原地区的灾害链研究会强化对诱发因子的研究，监测技术更加趋于智能化，与工程建设紧密结合。

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