计量科学与技术

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2022 年 9 期目录

2022, 66(9): 1-1.

摘要(147)

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PDF(46)

摘要:

一维线纹激光比长测量装置及其关键技术

王理, 杨璐, 李文慧, 肖克, 孙双花

2022, 66(9): 3-11. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0500

摘要(622)

HTML (309)

PDF(104)

摘要:
介绍了几何量测量领域中一维线纹激光比长测量关键技术和装置的研究成果，涉及了国内外相关计量技术机构在一维线纹方面的测量能力和范围、装置的基本组成及其工作原理，以及激光干涉法测长和光电显微镜法自动对焦实现线纹刻线快速瞄准等方面的内容。详细阐述了我国一维线纹激光比长测量装置的研究现状，重点分析该装置所应用的关键技术的特点，以及目前的测量水平和能力。根据目前我国一维线纹测量的技术发展状况，从线纹量值溯源和装备制造产业发展两个角度讨论了一维线纹激光比长测量装置的应用前景。

基于准单分散球形颗粒制备多峰分布标准物质的研究

张文阁, 刘巍, 窦晓亮, 陈金玚

2022, 66(9): 12-16. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0040

摘要(434)

HTML (208)

PDF(32)

摘要:
对于颗粒物粒径测量方法的比对和验证，需要使用符合一定条件的多峰分布标准物质，而此类研究欠缺。通过对单分散颗粒组分的材料和粒度分布等特性进行研究，提出了利用准单分散球形颗粒制备多峰分布标准物质的方法，给出了所需要的单分散组分的粒径和个数等的选择依据和要求，详细说明了制备操作中参数计算和质量控制方法。为开展多峰分布标准物质的制备和推广应用提供了重要基础支撑。

荧光量子效率绝对测量方法研究

贾志立, 蒲成, 任玲玲

2022, 66(9): 17-22, 32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0190

摘要(1160)

HTML (1135)

PDF(134)

摘要:
荧光量子效率是荧光材料发射的光子数与吸收的光子数之比，用于评价荧光材料的发光性能。针对在标准物质研制中用绝对法测量荧光量子效率存在的问题，本文研究了四通光比色皿宽波段配套一致性检验方法，消除了比色皿入射面透射比不一致对荧光量子效率测量的影响；研究了分段采谱的测量方法，消除了激发光对发射波段的影响，确保了发射波段积分的准确性；研究了比色皿中溶液蒸发对荧光量子效率的影响，对比色皿密封能够排除在荧光量子效率测量中因体积和浓度波动带来的影响。这些研究为荧光量子效率绝对法准确测量提供指导。

不同定量方法在婴儿配方奶粉中维生素B12测量中的不确定度评估

王许欣, 李晓敏, 张庆合

2022, 66(9): 23-27, 46. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0089

摘要(799)

HTML (261)

PDF(30)

摘要:
本文以婴儿配方奶粉中的维生素B12测量为例，开展了标准加入法、标准加入同位素稀释质谱法、单点同位素稀释质谱法和校准曲线同位素稀释质谱法四种定量方法的不确定度评估。基于ISO-GUM指南等不确定度评估方法对四种定量方法进行不确定度量化评估，发现方法重复性和曲线拟合引入的不确定度为主要不确定度来源，且标准加入法评估得到的不确定度明显大于同位素内标法评估得到的不确定度。通过不同定量方法的比较研究，可以更有效地选择定量方式，提高测量精度。

pX测量误差不确定度评定时离子活度系数处理方法的探讨

修宏宇, 贺新洋

2022, 66(9): 28-32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0276

摘要(556)

HTML (463)

PDF(35)

摘要:
pX测量通常采用基于电化学分析原理的实验室离子计，测量前需用标准溶液标定工作曲线。由于标定用标准溶液的配制值为浓度值，仪器响应量是活度值，而活度与浓度是两个不同的量，活度系数的不可测量性及差异，使得pX测量存在较大的测量误差。本文以一次实验数据为例，探讨了在pX测量误差的不确定度评定时，对活度系数不确定度的一种处理方法。

网络线缆分析仪功率损耗校准标准器的研究

周鑫, 唐维, 张妍, 沈庆飞, 周雪芬, 李安香, 豆丽兰, 张艳辉, 武彤

2022, 66(9): 33-39. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0137

摘要(611)

HTML (267)

PDF(41)

摘要:
插入损耗和回波损耗是网络线缆分析仪主要的校准参数。目前， JJF 1494-2014《网络线缆分析仪校准规范》给出了六类线缆（其信号频率高至250 MHz）对应的校准方法。本文基于高性能射频器件，研制了网络线缆分析仪功率损耗校准标准器，该器件适用于八类线缆（频率高至2000 MHz）对应插入损耗及回波损耗参数的校准，并通过矢量网络分析仪对上述标准器进行定标，实现了高频网络线缆分析仪的校准。

基于响应面法的弹簧冲击器校准装置冲击端优化设计

高建卓, 陈龙, 汪宁溪, 骆昕, 陈辉

2022, 66(9): 40-46. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0002

摘要(507)

HTML (214)

PDF(28)

摘要:
为了提升弹簧冲击器校准装置的检测能力，减少碰撞过程的能量损失，以最小化冲击端结构的变形量和构件质量为优化目标，提出了基于响应面法的冲击端结构优化设计方法。优化结果表明：冲击端结构尺寸与最大变形量的关系呈非线性变化，与质量的关系呈部分线性变化；摆杆冲击端结构在满足强度要求的同时，最大变形量降低了24.59%，质量减少了12.97%，兼顾高强度和轻量化的要求，证明了所提出的基于响应面曲线拟合和多目标变量优化的冲击端结构件优化设计方法的有效性。响应面曲线的优化方法在保证精度的同时提高了优化效率，为弹簧冲击器校准装置的优化提供了新路径。

电动自行车充电桩计量测试用电池模拟器的研究

朱江, 张丽娟, 魏朋飞

2022, 66(9): 47-51, 16. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0123

摘要(737)

HTML (431)

PDF(39)

摘要:
为解决电动自行车充电桩计量测试过程中存在的充放电时间长、效率低、成本高、复现性差等问题，避免使用蓄电池带来的安全隐患，提高检测效率和计量结果的可靠性，设计了一种基于STM32和数字可调电源的电池模拟器。该模拟器由MCU控制单元、数字可调电源、采样电路、通道通断及极性切换电路、程控负载等部分组成。本文介绍了电池模拟器的工作原理、各模块组成和软件控制流程，并给出了测试数据。测试结果表明，该电池模拟器具有连续稳定的可调电源输出以及可调负载，能较好地模拟蓄电池的三段式充电模式，可满足充电桩的计量测试需要。

一种水泵能效现场测试系统的研发

成伟, 徐定华, 李长武, 蒋建林, 倪金春

2022, 66(9): 52-58. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0168

摘要(786)

HTML (323)

PDF(42)

摘要:
水泵能效测试对象主要是企业在用水泵，水泵应用环境的复杂性、测试参数的分散性和人工测试的不确定性，给现场测试工作带来了较大困难。针对水泵能效现场测试需求，依据GB/T 16666-2012《泵类液体输送系统节能监测》等标准，构建了便携式测试硬件模块；基于Visual Studio开发了水力学测试和热力学测试模块，满足自动化测试的需求。验证试验表明，该系统具有携带方便、测试精度高、运行稳定可靠的特点，可为水泵的节能技改、节能量审核和能效对标等提供测试数据支撑。

拧紧策略对惯性器件螺纹连接预紧力的影响

崔璨, 关瑶, 张国锐, 徐志强, 吕娜

2022, 66(9): 59-63, 11. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0643

摘要(532)

HTML (516)

PDF(35)

摘要:
惯性器件中螺纹连接结构的普遍特点是尺寸小、拧紧质量要求高，本文针对小尺寸螺钉装配过程中出现的预紧力误差大、控制精度低等问题，研制了一套小尺寸螺钉拧紧测试装置，通过对TC4钛合金螺钉进行拧紧工艺实验，分析了拧紧策略（包括扭矩法和扭矩转角法）对预紧力的大小和离散程度的影响，并进一步研究了门槛扭矩和分步拧紧对预紧力的影响。结果表明，相比采用扭矩法，采用扭矩转角法可以将控制预紧力精度提升约7%；采用扭矩转角法时门槛扭矩的选取对预紧力的一致性有较大影响；分步拧紧能够提升扭矩法和扭矩转角法对预紧力的控制精度。

控制图法在计量标准稳定性考核中的应用研究

王雪丽, 赵作广, 傅杰, 王昕

2022, 66(9): 64-69. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0117

摘要(812)

HTML (373)

PDF(103)

摘要:
以临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置的计量标准稳定性考核为例，探讨了控制图的建立与应用。首先利用统计控制限建立极差控制图（R图），在确认R图处于受控状态后，再建立平均值控制图（$ \overline x $图），并对控制图进行分析。不同于JJF 1033-2016《计量标准考核规范》中规定的$ \overline x $图控制限的计算方法，本文从计量标准稳定性考核要求的角度出发，确定$ \overline x $图的目标控制限。控制图能用来监控计量标准所提供的标准量值的变化情况，并基于稳定性考核的要求，直观、准确地对计量标准稳定性进行判断，预警可能发生的质量失控，保证计量标准的稳定性。

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

2022, 66(9): 70-73. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0168

摘要(1274)

HTML (371)

PDF(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。

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