计量与测试

  • 不同校准方式下修正值的计算方法比较

    马磊;管善国;吕良;李建中;

    目的:对不同校准方式下修正值的计算公式加以比较总结,研究其中规律。方法:对校准工作中的标准器和被评定对象分别按照实物量具和指示式测量仪器进行分类,对不同校准方式下的修正值计算方法分别进行推导。结果:对于使用实物量具校准实物量具的校准方式,被评定仪器的修正值=比较装置测量被评定仪器时的示值-比较装置测量标准器时的示值+标准器的修正值;对于另外三种校准方式,被评定仪器的修正值=标准器的示值-被评定仪器的示值+标准器的修正值。结论:使用实物量具校准实物量具的校准方式下的修正值计算公式不同于其他校准方式下修正值计算公式。

    2019年03期 v.30;No.95 265-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 120K]
  • 基于恒压激励的伺服式拾振器自校准技术研究

    方翠;郭天太;陈红江;匙庆磊;孔明;

    目的:针对带自校准线圈的拾振器的现场自校准问题,进行恒压校准方法的研究。方法:在分析伺服式拾振器原理的基础上,从理论上推导了基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置的原理,设计并搭建了基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置,并进行了实验研究。结果:研究表明,基于恒压校准的伺服式拾振器自校准装置的测量不确定度小于2%。结论:此方法可以实现941型、891型等伺服式拾振器的自校准。

    2019年03期 v.30;No.95 269-273页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
  • 干湿球法测量相对湿度的影响因素分析

    王云鹤;程志明;吴珂;朱凯;

    目的:欲得到不同环境条件下温度和风速对干湿球法测量相对湿度的影响程度。方法:采用误差分析方法结合干湿球法测量试验。结果:干球温度和湿球温度灵敏系数k_t、k_(t_w)主要受环境温度和相对湿度的影响,受风速的影响较小,随着相对湿度的增加和温度的降低,k_t和k_(t_w)增加;风速灵敏系数k_v受温度、相对湿度和风速的共同影响,随温度、湿度的降低和风速的减小,k_v增加。结论:在高湿低温条件下,相对湿度扩展不确定度较大。

    2019年03期 v.30;No.95 274-278+286页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
  • 超声法测量高浓度悬浮液中颗粒粒径数学模型的实验验证研究

    程梦君;蒋宏辉;李青;吴太权;于明州;

    目的:将超声法应用于高浓度悬浮液颗粒粒度测量中,比较两种适用于高浓度悬浮液声衰减预测的理论模型,即耦合相模型和核-壳模型。方法:实验采用体积分数为0.05至0.30的二氧化硅悬浮液,采集超声波通过不同浓度悬浮液后的一次回波幅值,求取声衰减值,将实验值同理论预测值比较,验证高浓度条件下,模型预测的准确性。结果:体积分数为0.40以内的悬浮液中,声波波长和粒径比值大于20时,声衰减实验值与理论值吻合较好。结论:通过实验验证和对比研究得出,耦合相模型由于具有更简单的数学表达式,更适合用于计算预测。

    2019年03期 v.30;No.95 279-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 2696K]
  • 运用零阶优化的吊钩参数化模型有限元分析

    厉志安;唐鸣;殷晓峰;

    目的:在前期设计阶段需要对起重机械关键部件进行安全性预测与分析,克服经验公式预测法计算误差较大、适用性差的缺点,以保证起重机械尤其是起重机吊钩的安全性。方法:以MMD型吊钩为例,完成危险截面应力理论计算,并通过有限元仿真校验吊钩强度。选择吊钩两个危险截面的关键尺寸作为设计参数建立优化设计模型,通过零阶优化的子问题近似法,并结合DV Sweeps扫描法进行设计优化。结果:吊钩最大应力下降了12%,材料节省4%,确保了安全性,并节省了材料。结论:本优化方法过程简单,运算便捷,能够为吊钩的设计与使用维护提供较好的指导。该方法也能推广至其它关键部件的优化设计。

    2019年03期 v.30;No.95 287-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]
  • 无标定手眼视觉装配系统及其应用

    葛文琦;陆艺;郭小娟;

    目的:针对工业机器人自动化生产线的产品装配问题,搭建一套基于手眼(eye-in-hand)系统的工业机器视觉装配实验平台。方法:引入无标定算法完成视觉定位,以获得产品质心的世界坐标,用于完成产品装配的任务。其中以机器人定位到的目标点坐标为理想位置坐标,对视觉定位与机器人定位得到的目标点位置进行比较分析。结果:实验数据显示视觉定位最大误差为0.9 mm。最后将该方法用于产品装配并对系统进行不确定度分析。结论:实验表明产品装配成功率为100%,能满足工业现场产品装配需求。

    2019年03期 v.30;No.95 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K]
  • 基于开关电容的光伏组件能量优化方法研究

    祝祥亮;王越;蔡慧;汪伟;

    目的:串联配置的光伏电池串以及光伏组件在阴影或其它失配条件下会损失部分功率,严重时会产生热斑,今欲研究一种光伏电源架构能够在发生失配条件下提升组件的输出能量。方法:采用一种基于开关电容均衡器的光伏电源架构提升组件的功率输出。结果:用仿真和实验得到了不同结构光伏组件的失配情况的最大可获得功率,并定量地分析了开关电容均衡器对光伏组件在失配条件下的净提升功率。结论:由仿真和实验结果可以得到开关电容均衡器能够在一定程度失配的情况下平均提升12.47%的最大功率输出,最大提升了150%,从而提高了光伏组件在失配时对太阳能的利用率。

    2019年03期 v.30;No.95 299-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 2644K]
  • CMP光学终点在线实时判定方法研究

    狄韦宇;郑永军;卫银杰;

    目的:通过研究光强光谱提取相应特征值作为化学机械抛光(CMP)终点监测判定方法。方法:首先由QE PRO光谱仪测得光强光谱,再通过移动平均滤波对信号进行滤波降噪,从处理后的信号中提取相应的信号特征值,并用两组数据对特征值进行分析以排除偶然性。结果:所发现的特征值:某一波峰与左拐点的波长差,具有良好的线性关系,并且计算量小,计算速度快。结论:发现的特征值可以作为CMP终点监测判定方法之一。

    2019年03期 v.30;No.95 308-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 2790K]
  • 多重RPA-LFD技术快速检测磺胺类耐药基因研究

    马骉;郑超;黄丽芬;李安源;王家敏;毛崇辉;张明洲;

    目的:畜禽养殖业普遍存在抗生素过量使用甚至滥用的现象,导致动物源细菌耐药性问题越来越严重。磺胺类药物是应用最广泛的抗生素之一,对磺胺类耐药基因进行快速检测,有利于控制动物源耐药细菌的传播。方法:利用重组酶聚合酶扩增技术(RPA)在常温下快速扩增痕量核酸的特点,结合横向流动试纸条(LFD),对动物源大肠杆菌磺胺耐药基因sul1,sul2和sul3进行同步快速检测,以实现现场可视化快速检测。结果:磺胺耐药基因sul1、sul2、sul3在动物源大肠杆菌中的检出率分别为36.36%(84/231)、54.54%(126/231)和68.39%(158/231),检测限可达到10~3copies/μL,且无交叉反应。结论:此方法结果简单易读,可为磺胺类耐药基因现场可视化快速检测提供技术支撑。

    2019年03期 v.30;No.95 317-322+366页 [查看摘要][在线阅读][下载 3533K]

信息科学

  • 基于多尺度特征融合的图像语义分割

    华静;陈亮;李子印;

    目的:在基于深度学习的图像语义分割中,当前的关键问题是如何充分利用图像上下文信息来达到更好的分割结果,为解决这一问题,提出了一种基于多尺度特征融合的图像语义分割算法(MsffNet)。方法:首先选取Aligned Xception分类识别网络,提取具有更多位置信息的低层特征,其次通过空间金字塔池化提取具有更大语义信息的高层特征,最后提出一种融合算法,使得高层特征通过语义信息指导有选择性的融合低层特征,实现最终的图像语义分割。结果:实验在2个数据集上进行了分割测试,在ADE20K数据集中,分割准确率达到44.47%,相比于最新的DeepLab v3+模型,准确率提高了0.82%;在PASCAL VOC2012数据集中,分割准确率达到82.58%,相比于DeepLab v3+模型,准确率提高了1.55%。结论:本文提出的语义分割模型,充分利用多尺度特征,提高了语义分割精度。

    2019年03期 v.30;No.95 323-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 3135K]
  • 基于Adaboost.RT算法的隧道沉降时间序列预测研究

    李伟;严珂;陆慧娟;叶敏超;

    目的:提高对隧道沉降问题的预测精度。方法:提出一种Adaboost.RT算法集成多种不同基学习模型的预测方法。该方法通过Adaboost.RT算法依据不断更新的权值训练基学习模型,然后使用加权策略结合基学习模型得到最终的强学习模型。结果:针对隧道工程实测数据进行仿真实验,结果表明,与各种学习模型和Adaboost.RT算法集成单一学习模型等方法相比,使用Adaboost.RT算法结合多种基学习模型的方法在预测精度与泛化性方面均有提升。结论:使用Adaboost.RT算法集成多模型的方法能够对隧道沉降问题进行有效的预测研究。

    2019年03期 v.30;No.95 331-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 2167K]
  • 一类神经网络算子的构造与逼近

    常利苹;曹飞龙;

    目的:众所周知,人工神经网络具有很好的函数逼近能力。近年来,已有许多作者论证了该逼近的可行性。本文研究一类以双曲正切函数为激活函数的神经网络算子的构造与逼近问题。方法:首先,利用双曲正切函数的解析性质,对其进行适当的平移和组合构造一类钟型函数。然后,以所构造的函数作为激活函数定义一类神经网络算子。结果:估计该类算子逼近连续函数的误差,并建立Jackson型定理。结论:用构建的前向神经网络算子作为逼近工具,估计其对目标函数的逼近误差,并以此揭示网络拓扑结构与网络逼近能力之间的关系。

    2019年03期 v.30;No.95 337-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
  • 基于AutoAugment和残差网络的乳腺癌病理图像分类研究

    王恒;李霞;沈茜;徐文龙;

    目的:为解决传统机器学习在病理图像诊断方面的性能不足与纯粹人工阅片导致的错诊,以及传统的手动图形数据增强扩充对模型性能提高的未知性等问题,设计一个用于计算机辅助诊断(Computer-Aided Diagnosis, CAD)的乳腺癌病理图像自动分类模型。方法:结合深度学习在图像识别的优势,以残差网络为基础网络框架,使用迁移学习技术方法加快模型的收敛和训练,并使用自动增强(AutoAugment,AA)手段替代传统的数据增强手段,以实现提高模型性能的目的。结果:使用AA手段增强扩充的数据集训练出的模型,相对于未进行数据扩充以及进行传统手动扩充数据训练的模型其准确率均提升1个百分点,同时在测试集中的恶性肿瘤样本中,更是达到98.7%的灵敏度。结论:使用AA手段能有效提高模型的性能,为数据的扩充提供了新的技术方法,为提高模型识别性能提供了新的技术手段,同时也为CAD应用于实际临床诊断做了可行性论证。

    2019年03期 v.30;No.95 343-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 2155K]
  • 基于区间值t-可表示三角范数的模糊推理五蕴涵算法

    王雅婧;罗敏霞;张花荣;

    目的:模糊推理的结果主要依赖于模糊连接词和模糊蕴涵算子。因此提出基于区间值t-可表示三角范数的模糊推理五蕴涵算法。方法:考虑输入和规则前件的近似程度,给出该算法,进一步讨论了算法的还原性和鲁棒性。结果:用该算法解决模式识别问题,计算的结果是合理的。结论:基于左连续区间值t-可表示三角范数T_(T_1,T_2)的模糊推理五蕴涵算法在实际应用中是合理的。

    2019年03期 v.30;No.95 351-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
  • 柔性可拉伸UHF RFID标签的实现

    钟涛;金宁;顾唯兵;

    目的:通过印刷法制作柔性UHF RFID标签,实现RFID标签的可拉伸性,将其应用到可穿戴电子领域。方法:通过ADS仿真分析和公式计算两种方法得出RFID标签芯片的输入阻抗,并根据标签芯片的输入阻抗值用HFSS设计出一款基于半波偶极子天线的UHF RFID标签天线,最后通过印刷法制作出了可拉伸RFID标签实物。结果:UHF RFID标签天线的中心频率为890 MHz,在全频带(860~960 MHz)范围内的S_(11)小于-10 dB,符合设计要求。结论:柔性可拉伸RFID标签测试结果与仿真结果一致,且在反复拉伸1 000次后仍能保持将近7 m的读取距离,故可以应用于可穿戴电子领域。

    2019年03期 v.30;No.95 361-366页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K]

材料科学

  • 镧、铈掺杂钴铁氧体的制备与磁性能研究

    蒋恺迪;杨艳婷;

    目的:研究La、Ce稀土离子掺杂对钴铁氧体磁性能的调控。方法:采用溶胶凝胶法合成CoFe_(2-x)La_xO_4和CoFe_(2-x)Ce_xO_4,通过改变前驱体中离子的配比改变掺杂量,通过调控烧结温度探究结晶过程。结果:制备了不同掺杂量的样品,发现烧结温度为700℃的样品结晶度更高;相比La掺杂样品,Ce离子掺杂有助于提高钴铁氧体结晶度。La、Ce稀土离子掺杂有细化晶粒的作用,且会降低饱和磁化强度以及剩余磁化强度和矫顽力,降低程度与掺杂量成正比。结论:La、Ce稀土离子掺杂能在一定程度上调控钴铁氧体晶粒尺寸和磁性能,从而为改善钴铁氧体的性能的研究提供了重要依据。

    2019年03期 v.30;No.95 367-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 4909K]
  • Ni(111)表面二氧化硫分子单层膜的原子结构

    靳湘楠;吴太权;王晓月;蒋雪花;徐红梅;陈晓辉;

    目的:研究0.25 ML覆盖度时Ni(111)表面二氧化硫(SO_2)的分子链、单层膜、SO_2/Ni(111)吸附系统的原子结构。方法:基于密度泛函理论的第一性原理,CASTEP模块。结果:分子链或分子膜的能量比单分子能量更低时该系统稳定,吸附系统的能量比衬底和分子膜的能量之和更低时吸附系统稳定。稳定的SO_2分子链有一系列,其中分子与分子链的夹角α为50°~90°;稳定的SO_2单层膜只有一个,其中夹角α为90°;SO_2/Ni(111)有两个稳定的吸附结构,其一SO_2的S原子和两个O原子都吸附在顶位,其二SO_2的S原子吸附在表面的顶位而两个O原子吸附在桥位。结论:这是一个分子自组装系统,许多SO_2单分子自组装成若干稳定的分子链,然后许多SO_2分子链自组装成一个稳定的单层膜,最后SO_2单层膜平铺吸附在Ni(111)表面。比较吸附前后SO_2单层膜的结构参数,可知Ni衬底对对分子单层膜结构影响很小。

    2019年03期 v.30;No.95 373-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 2510K]

质量与安全

  • 基于AHP-模糊分析法的家具制造厂消防安全评估及对策研究

    葛健伟;王佳楠;林鹏;陈璐;李海航;黄冬梅;陈永良;

    目的:提出基于AHP-模糊分析法模型的家具制造厂消防安全评估方法。方法:首先建立家具制造厂消防评估体系,利用层次分析法确定各层级的权重值,再利用模糊评价法得出最终的评价等级。结果:该家具制造厂消防安全评价体系的准则层权重值为(0.257 0, 0.138 4, 0.158 2, 0.130 3, 0.316 1),综合评价向量为(0, 0.102 9, 0.058 2, 0.113 3, 0.281 2, 0.238 6, 0.127 1, 0.078 6)。结论:该家具制造厂存在着高火灾风险,需要加以整改。此外,根据轻重缓急原则制定消防安全对策,对车间物品管理、员工消防教育、消防设备监管和电器设备监管提出了合理的对策。

    2019年03期 v.30;No.95 379-385页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
  • 基于知识图谱的国内智慧安全研究可视化分析

    项乘浪;刘辉;王海宁;王国强;徐晓萌;聂荣山;

    目的:为更好了解国内智慧安全研究的发展状况,探究研究其趋势和热点问题。方法:以中国知网(CNKI)数据库中2000年1月至2019年5月时间段内智慧安全领域的1 043篇文献样本为研究对象,通过绘制科学知识图谱,从时序产出、主题分布、文献来源、机构分布和研究热点与前沿五个维度进行可视化分析。结果:智慧安全研究主题主要演化成三条核心路径:"智慧安全基础理论"及"智慧安全-智慧城市-智慧城市技术-智慧城市建设"和"智慧安全-信息技术-智慧管理-智慧监控"。智慧校园、公共安全、大数据成为当前三大研究前沿,智慧安全研究重点集中在智慧城市这个主题。结论:在大数据时代背景下,依托信息技术,智慧安全逐渐成为研究热点,且是未来发展的重要趋势之一。

    2019年03期 v.30;No.95 386-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 4507K]
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