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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:
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。
摘要:
为更好地实现肺功能仪用定标筒(以下称为定标筒)的量值溯源,开展了定标筒容量校准方法研究和校准装置研制。通过测量定标筒活塞杆缓缓抽出产生负压吸入称量筒内的纯水质量,以及测量开始、结束时称量筒和定标筒的大气的温度、湿度、压力等参数计算吸入的纯水体积V201,应用范德华方程计算开始、结束时的空气体积,计算体积之差得到容量测量结果的修正值ΔV,从而得到标准温度下定标筒的容量V20。对标称容量为1 L和3 L的定标筒进行容量测量,多组测量结果的重复性均小于0.06%,测量不确定度均小于0.1%(k=2)。与常规静力称量法容量测量结果的差值均在0.05%以内,证实定标筒容量校准装置的容量测量结果与常规静力称量法的容量测量结果等效。采用的容量校准方法和校准装置,满足对容量测量要求为重复性0.05%、允差为±0.5%的定标筒开展容量校准的要求;也将为密闭腔体容积校准规范的编写提供重要的技术支撑。
摘要:
由于液体活塞式压力计专用小砝码的质量在计算时参考了零压活塞有效面积,大砝码的质量在计算时仅考虑加载大砝码导致的活塞系统形变,因此加载标称压力砝码的活塞式压力计计量的实际压力小于标称压力。基于活塞式压力计的基本原理,推导了测量上限为25MPa及以上的液体活塞式压力计量值修正模型;测量上限60MPa和250MPa的活塞式压力计相对压力修正值变化结果表明:相对压力修正值的绝对值随着加载小砝码的数量近线性递增,但随加载的大砝码的数量呈现趋势逐渐减弱的非线性递增;相对压力修正值的极限值与活塞压力形变系数和测量上限成正比;整体上小砝码对相对压力修正值影响权重大于大砝码,活塞测量上限附近小砝码加载数量最多的压力测量点的相对压力修正值取得极限值;250MPa活塞的相对压力修正值极限值为-5.17×10−5,超过0.005级活塞式压力计的最大允许误差;基于专用砝码质量最大允差的限制,0.01级及以上25MPa和0.02级及以上250MPa的活塞式压力计输出量值必须进行修正才能保证其压力量值传递的准确性。
摘要:
超声波流量计在测量流量上表现出高精度和瞬时测量的优势,具有显著的应用潜力,对于油气安全存储、低损耗运输和公平结算有着重要意义。针对时差法、频率法、互相关法和多普勒法4种流量计算原理方法,分析了高精度超声波流量计工作机理,并从湍流特质、仪表结构和环境因素3个角度揭示流速和温度对流量测量精度的影响,探讨了仪表几何形状变化对流速场干扰,综述了超声波流量计误差因素和减小误差技术办法,为高精度流量计技术创新提供思路指导。
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:
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。
摘要:
实现精密测量的前提在于被测物理量的准确获取,目前高精度且昂贵的数控齿轮测量仪器得到普遍应用。然而模数小于0.1 mm、直径小于1 mm的微型齿轮由于齿槽宽度过小,传统的接触式测量手段无法测量完整齿廓。光学测量手段也因轮齿遮挡和齿面倾角的限制存在无法获取齿根数据的问题。针对此现状,提出了一种基于白光干涉测量原理的微小齿轮高精度测量方法。根据干涉图样的出现顺序实现对微小齿轮端面倾斜程度的实时监测,确保了齿轮轮廓的提取精度;基于齿轮端面三维点云数据确定齿轮中心,有效提升了齿轮定心精度。重点介绍了面向微小齿轮的白光干涉测量原理、端面调平模型以及齿轮误差计算方法。试验结果表明,该方法能够实现对微小齿轮的高精度测量,为解决微小齿轮的精密测量提供了有效手段。
摘要:
对测量不确定度理论诞生以来的理论与应用研究进行了系统梳理和回顾。首先,总体介绍了测量不确定度理论的历史沿革。其次概述了几类主流测量不确定度评价方法的基本原理、最新研究应用及其局限性,例如最早发布的GUM方法,该方法主要针对线性或者可近似为线性的测量模型,采用基于标准不确定度传递的方法,是目前最常用的评定方法;基于蒙特卡洛的测量不确定度评定方法及其衍生而来的拟蒙特卡洛法和自适应蒙特卡洛法在处理复杂模型时具有更广泛适用性;以贝叶斯(Bayes)为基础的测量不确定度评定方法在小样本测量中可以充分发挥先验数据的价值,并有良好的表现;此外,还讨论了一些非统计学方法的测量不确定度评定方法,如灰度评定、模糊评定、最大熵和神经网络法等。最后简要总结了各种评定方法,认为随着人工智能技术的发展,在复杂的测量模型和测量环境中应用支持向量机和神经网络等方法前景广阔。
摘要:
建立了高效液相色谱(HPLC)准确测定电子烟烟液中甲醛、乙醛、丙烯醛和2,3 -丁二酮含量以及氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)准确测量电子烟烟液中砷和铅含量的分析方法。电子烟烟液样品经2,4-二硝基苯肼衍生后,采用HPLC对其衍生物进行了定量分析,结果表明:HPLC方法测量羰基化合物的方法检出限为0.53~1.2 μg/L、重复性为0.26%~2.2%、加标回收率为90%~103%、扩展测量不确定度为1.6%~4.5%。电子烟烟液样品经微波消解后,采用HG-AFS对砷和铅元素进行了定量分析,结果表明:HG-AFS方法测量砷和铅的方法检出限为0.007~0.025 ng/g、重复性为2.2%~4.5%、加标回收率为95%~101%、扩展测量不确定度为2.2%~3.9%。两种分析方法具有样品前处理简单、灵敏度高、测量重复性好和准确度高的优点,非常适合于准确测定电子烟烟液中限量羰基化合物及重金属的含量,进而支撑国家标准的贯彻实施和电子烟的监管。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](2526) [HTML全文](1638) [PDF 655 KB](1018)
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](1901) [HTML全文](1761) [PDF 540 KB](397)
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](754) [HTML全文](429) [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](768) [HTML全文](412) [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。
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](663) [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](560) [HTML全文](216) [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](845) [HTML全文](508) [PDF 937 KB](112)
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。
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](840) [HTML全文](560) [PDF 1030 KB](270)
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。
测量不确定度的评定方法及应用研究
靳浩元, 刘军
[摘要](2526) [HTML全文](1638) [PDF 655KB](1018)
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](511) [PDF 56727KB](407)
摘要: