计量与测试

  • 二等标准密度计全国量值比对及结果分析

    陈超云;胡央丽;文慧卿;

    目的:为了解全国各大区法定计量技术机构对国家计量检定规程JJG86-2011《标准玻璃浮计》执行情况,确保密度量值的准确、一致。方法:由上海市计量测试技术研究院主导,并联合各大区法定计量技术机构,以(960~1 000) kg·m~(-3)二等标准密度计为传递标准,进行实验室间比对。结果:比对结果表明,在960 kg·m~(-3)、980 kg·m~(-3)、1 000 kg·m~(-3)三个点处测量值与参考值的差值基本都小于0.05 kg·m~(-3),这正好是二等标准密度计读数的最小分度值。结论:参比实验室的测量结果与参考值之差在合理的预期之内,比对结果的一致性可以接受。

    2020年02期 v.31;No.98 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
  • 基于极性反转电压策略的高效纳喷雾负离子源研制

    宋佳峰;龚晓云;李畅;冯璐璐;戴新华;俞晓平;

    目的:当溶剂为纯水溶液时,在电喷雾离子化的过程中常常会因为过高的电压而形成电晕放电,从而导致质谱检测分析中的离子电流不稳定和灵敏度下降,尤其是在负离子模式中放电现象更为明显。方法:利用基于极性反转电压策略的纳喷雾离子化方法来形成电喷雾。结果:在负离子模式下,肌红蛋白、细胞色素c和胰岛素被成功的检测到,并且检出质谱图显示三种蛋白的谱峰均是由去质子化的谱峰构成的,这极有利于提高质谱检测的灵敏度。此外,对三种蛋白质的检出限进行检测,发现到最低检出限达到10~(-9) mol数量级。结论:我们的方法实现在负离子模式下蛋白质的高灵敏度检测,可以为未来的负离子模式下基于质谱的蛋白质组学分析提供支持。

    2020年02期 v.31;No.98 140-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
  • 石英动态称重系统检定方法探析

    孙周;黄孙俊;胡晓光;

    目的:研究国省干线公路石英动态称重系统的检定方法。方法:依据JJG 907-2006《动态公路车辆自动衡器检定规程》检定方法进行试验验证,并对车辆过衡时的特殊情况:压连接缝行驶、斜向行驶和超低速行驶,用一辆两轴刚性车辆和一辆三轴刚性车辆进行实车试验。结果:压连接缝行驶数据超差率为95%,斜向行驶数据超差率大于50%,超低速行驶数据超差率大于90%。结论:石英动态称重系统的检定建议以纵排的一组传感器为测量单元进行常规检定,并将车辆压缝行驶、斜向行驶和低速行驶列入检定项目。

    2020年02期 v.31;No.98 148-152+191页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K]
  • 磁电复合结构磁场传感器灵敏度的电压调控研究

    洪茵秋;郁国良;朱明敏;邱阳;周云;周浩淼;

    目的:实现外加激励电压调节磁电复合结构磁场传感器灵敏度的方法。方法:通过实验测量三层磁电复合结构磁电传感器,在压电调控层上施加不同电压时的磁电响应特性和灵敏度的变化。结果:无论是在静态还是在谐振状态,通过改变压电调控层的调控电压,均可以有效调节磁电传感器的灵敏度;在不同的谐振状态和不同的DC磁场段,外加调控电压调节传感器灵敏度变化的趋势不一样。特别是在共振频率为43 kHz的一阶弯曲共振模式,在调控电压变化400 V的范围内,传感器的灵敏度变化高达47.59%。结论:实验测量结果证实了压电调控层上外加调控电压调节磁电传感器灵敏度的可行性。

    2020年02期 v.31;No.98 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
  • 旋转振荡板的尾流旋涡脱落模式研究

    潘家炜;邵传平;

    目的:寻找不同振频和振幅条件下旋转振荡板尾流所有旋涡脱落模式,画出各模式的区域分布图,总结旋涡脱落规律。方法:通过风洞实验与数值模拟确定雷诺数Re=2 300时,尾流旋涡脱落模式为2S,2P,P+S的典型工况,验证实验结果与仿真结果是否具有一致性。板的旋转振幅变化范围为:5°~50°,无量纲振频f_eH/V_∞的变化范围为0.01~0.129,通过改变数值模拟的参数找出所有旋涡脱落模式。结果:确定了四种旋涡脱落模式的典型工况,每种模式下实验与仿真结果对比良好,在研究范围内共发现了十一种旋涡脱落模式。结论:旋转振荡板尾流的旋涡脱落模式随着振幅、振频的增加不断改变,最终全部成为2S模式。其中振频对旋涡脱落模式变化的影响较大,总体趋势是从复杂的涡结构逐渐转变成单一结构。

    2020年02期 v.31;No.98 160-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 3024K]
  • 不同密度并列双颗粒在水中沉降特性研究

    徐熔俊;凃程旭;包福兵;尹招琴;单佳明;旷忠科;

    目的:研究不同密度并列双颗粒在沉降过程中的相互作用。方法:利用喷射器的真空抽吸原理精准释放颗粒,同时采用高速阴影成像系统捕捉并列双颗粒在水中的沉降过程。结果:在高亚临界Re数范围内(7 000<Re<15 000),较近间距下的重颗粒尾流对轻颗粒有明显的拖拽作用,轻重两颗粒尾流的耦合对双颗粒沉降速度影响都很小,但会使横向速度出现初始沉降时的"反相"对称性和后续的"同相"相似性。结论:虽然两颗粒的间距随时间逐渐增大,但重颗粒的尾流仍对轻颗粒有明显的拖拽作用,因此导致其运动轨迹和横向速度的改变。

    2020年02期 v.31;No.98 168-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 2890K]
  • 基于燃机废热的超临界二氧化碳布雷顿循环的热力学分析

    张展;王琦;沈德魁;

    目的:研究超临界二氧化碳(SCO_2)布雷顿循环布局对回收燃机废热性能的影响。方法:利用Aspen plus软件建立SCO_2布雷顿循环模型,将某F级天然气燃气轮机排气废热作为热源,采用序列二次规划(SQP)优化方法来获得最优系统参数优化。结果:以简单回热循环为基准,间冷循环利用SCO_2的流体特点降低压缩功和初始吸热温度,提升了13.76%净输出功;再压缩循环不能带来净输出功的增加,退化为简单回热循环;双级回热循环利用其分流和多回热器的特点,具有最高的净输出功,较简单循环提升37.21%。结论:通过优化SCO_2布雷顿循环的布局,能够有效提升废热利用率、循环效率和净输出功率。

    2020年02期 v.31;No.98 177-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
  • 滤纸纤维多孔介质中颗粒反常扩散的实验研究

    周思佳;王昊利;包福兵;

    目的:研究滤纸纤维多孔介质条件下聚氧化乙烯(PEO)溶液中颗粒的反常扩散现象。方法:基于倒置显微平台的单颗粒追踪方法。结果:由于滤纸纤维的特殊微观结构,颗粒在PEO溶液浸润滤纸中的布朗运动轨迹具有明显的方向性,与自由空间中的颗粒布朗运动轨迹显著不同;均方位移和扩散系数与时间的关系均呈幂律增长,呈现出类似于超扩散(0<α<1)的反常扩散特征,与自由空间中表现的亚扩散(α<0)显著不同。此外,随着孔径减小,颗粒的运动受到滤纸纤维孔隙的限制有所增加,均方位移和扩散系数随时间的增长趋势减缓。结论:滤纸中颗粒布朗运动轨迹表现出明显的方向性,且呈现类似于超扩散的反常扩散行为。

    2020年02期 v.31;No.98 183-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K]
  • 横向振荡板的尾流研究

    姚学恒;邵传平;

    目的:在不同的振频和振幅条件下找出三种典型的漩涡脱落模式,即2P、2S以及P+S模式,并在(A/H,V_∞/fH)平面上画出了旋涡脱落模式的分布图,寻找漩涡脱落规律。方法:通过风洞实验和数值模拟方法研究在Re=2 300、无量纲振幅A/H=0.5~2.0、无量纲振频fH/V_∞=0.03~0.2时,观察烟线结果与数值模拟结果是否一致,随后再通过热线测量与数值模拟的结果进行对比,进一步证明实验的准确性。结果:找到了三种漩涡脱落模式的典型工况,还发现了较为少见的模式,即2P+2S模式,四种模式下实验结果与数值模拟结果基本一致。结论:随着板振幅和振频的改变,漩涡脱落模式也不断改变,数值模拟能够较好地模拟实验时的真实情况,可以为之后研究横向振荡板的尾流提供参考。

    2020年02期 v.31;No.98 192-198+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 3262K]
  • 西湖龙井区块链溯源体系设计

    廖金燕;

    目的:基于区块链技术研究西湖龙井溯源体系。方法:采用PFMEA(潜在失效模式及影响分析)确定西湖龙井生产销售全流程中数据层关键节点,并以此建立基于区块链(Blockchain)技术的西湖龙井溯源体系。结果:以PFMEA为手段对生产流程所采集的数据进行分析,确定了茶园区域、采摘、定级、销售四个环节为数据层关键节点,然后基于区块链建立西湖龙井溯源体系;该体系架构包括数据采集区、数据层、网络层、合约层、应用层等。结论:结合具体应用场景,论证了西湖龙井区块链溯源体系的可行性和有效性。

    2020年02期 v.31;No.98 199-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K]

信息科学

  • 车联网视频交换系统的测试平台研究

    顾航;詹德佑;

    目的:随着物联网技术发展,智慧交通的应用势必会成为未来整个交通系统的发展方向,其中车联网系统将是关注热点。目前全球已将视频信息大量应用于车车互联、车路互联以及车与管理平台互联中,由于目前尚未有统一的标准规范,不同厂家在视频集成过程中差异较大。因此,相关车联网视频交换系统的测试成为必须。方法:提出一种采用视频流主观评价与传输网络客观测试相结合的方法。结果:验证测试平台的可用性。结论:通过本次研究对车联网视频交换系统的验证测试方法提出新的思路,具备应用价值。

    2020年02期 v.31;No.98 208-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
  • 基于类语义结构表示的文本分类

    洪彩凤;武娇;顾永春;顾兴全;金世举;

    目的:针对文本分类任务,在综合考虑语义和结构信息的基础上,提出基于类语义结构的表示模型。方法:该模型先把词嵌入空间划分成不同的类子空间,在每个类子空间中选择对类别有代表性的特征词,再将特征词对应的词嵌入进行组合得到类特征向量,最后将所有的类特征向量进行级联形成文本的向量表示。结果:与其他加权词嵌入表示方法在多个数据集上进行实验比较,分类精度提高了5%~15%。结论:表明该模型在文本分类任务中具有更好的性能。

    2020年02期 v.31;No.98 215-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K]
  • 基于BLSTM算法和字词融合的文本情感分类方法

    陈欣;杨小兵;姚雨虹;

    目的:情感分析问题是限制人工智能发展的瓶颈之一,针对传统的深度学习方法不能有效获取文本语义的问题,提出BLSTM算法和字词融合的文本情感分类方法。方法:首先将文本切分为以字为单位的序列,经过嵌入层后得到字向量序列;然后将文本分词,通过预训练的Word2Vec模型获取对应的词向量,将每个词的词向量重复"词的字数",得到和字向量对齐的词向量序列;最后将两者混合编码获得字词混合向量。在模型训练过程中,固定词向量不变,优化字向量,分别通过卷积神经网络和双向长短时记忆神经网络模型进行情感正负分类和主客观分类实验。结果:相对于字向量表示、词向量表示或者传统的字词融合向量,该字词融合方法在两种分类实验中的F值都有所提升。结论:使用BLSTM算法和字词融合方法相结合能够有效地提高文本情感分类模型的性能。

    2020年02期 v.31;No.98 225-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
  • 倾角约束条件下的机器人喷涂轨迹优化

    张斌;马锦程;李建;何仁杰;

    目的:提高机器人针对自由曲面进行倾斜喷涂时的涂层厚度均匀性。方法:提出了一种以喷枪姿态和移动速度为变量的倾角喷涂轨迹优化方法。首先建立了喷枪倾斜喷涂时的涂层增长模型,然后用边界盒子法生成待加工面上的喷涂轨迹,并且采用插补的方法获得以涂层厚度均匀性为目标的喷涂轨迹优化模型,最后用改进的遗传算法求解获得每条轨迹上喷枪姿态和移动速度的最优值。结果:前两次仿真实验中,仅优化喷枪的移动速度,曲面上的涂层最大厚度差分别为34.0μm和54.0μm,而同时对喷枪的姿态和移动速度进行优化,涂层最大厚度差为5.6μm。结论:喷枪倾斜喷涂时,对喷枪姿态和移动速度同时进行优化,可以更好的提高涂层均匀性。

    2020年02期 v.31;No.98 233-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]

质量与安全

  • 改进Faster RCNN在铝型材表面缺陷检测中的应用研究

    陈坤;徐向纮;

    目的:为了解决传统目标检测方法在应对极端长宽比和小目标检测时存在的准确率低的问题,设计了一种改进Faster RCNN的铝型材表面缺陷检测方法。方法:在Faster RCNN的基础上,以残差网络替换原始VGG16网络提取图像特征,采用特征金字塔网络提取并融合多尺度的特征图,合成低级和高级语义信息。结果:在4 000张图片测试集的基础上,检测准确率达到78.9%,召回率为85.6%,均衡平均数为82.1%,相比于原始Faster RCNN模型,分别提高了16.2%、17%、16.6%。结论:相对于原始Faster RCNN模型,本文采用的改进算法在缺陷检测上有更好的效果,从而为计算机辅助小目标缺陷检测做了可行性论证。

    2020年02期 v.31;No.98 240-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
  • 炭基生物增效材料的制备及其在印染废水处理中的应用研究

    崔洪基;洪波;

    目的:探讨炭基生物增效材料提高印染废水中化学需氧量、氨氮、总氮去除率的深度机理。方法:(1)通过正交实验,确定构建炭基生物增效材料的最佳配比;(2)通过中试实验,并与同期某印染污水处理厂使用生物活性炭法对水质的处理效果做对比。结果:炭基生物增效材料对废水中化学需氧量的去除率达到了80%、氨氮的去除率达到了96%、总氮的去除率达到了50%以上,优于生物活性炭法对印染废水的处理效果。结论:炭基生物增效材料加入活性污泥系统之后,在材料表面负载了一定厚度的生物膜,产生了氧梯度,形成了吸附-生物降解-再吸附的生物增效循环系统,极大的改善了微生物的生存和繁殖环境。因此,炭基生物增效材料的投加对印染废水中主要污染物的去除率有明显的提升效果,具有良好的实际应用前景。

    2020年02期 v.31;No.98 247-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 3874K]
  • 660 MW燃煤机组SCR系统流场及喷氨优化

    计佳青;王琦;沈德魁;刘国富;

    目的:研究"导流板+混合板"的流场优化方案和非均匀喷氨策略对机组SCR系统脱硝性能的影响。方法:通过数值模拟与冷模试验相结合的方法对SCR系统开展流场优化及验证研究,进一步采用耦合化学反应的数值模拟方法深入分析与评价基于权重思想的非均匀喷氨优化策略应用效果。结果:流场优化后,BMCR工况下AIG截面烟气速度分布偏差为7.71%,首层催化剂截面的烟气速度及氨浓度分布偏差分别为13.64%和4.60%,冷模试验结果与数值模拟结果吻合良好;喷氨优化后,首层催化剂截面的氨浓度分布偏差进一步下降至4.25%,脱硝效率提高3.31%。结论:研究发现"导流板+混合板"的流场优化方案和基于权重思想的非均匀喷氨策略可以提高机组的脱硝性能。

    2020年02期 v.31;No.98 257-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 2416K]

光学与电子

  • 基于FPGA的RGB激光器驱动设计

    王晓海;李裔;

    目的:研究一种基于FPGA的RGB半导体激光器驱动电路,可用于激光扫描投影设备。方法:驱动电路中采用了瑞萨ISL58307电流控制芯片,用于实现RGB三路驱动电流的调制,并使用了FPGA作为主控芯片来提高激光器扫描速度。结果:该激光驱动电路可以同时控制三路激光,每路最大电流可达2 A,采用数字电路控制的方式,支持3.2 M/s的光电流调制。同时拥有PID温控功能,以保证激光器在恒定温度下工作。结论:该研究工作设计并实现了一种RGB激光器驱动电路,它可实现对RGB三路激光的并行功率调制,并包含了恒温驱动模块,基本满足了激光扫描显示领域的应用。

    2020年02期 v.31;No.98 266-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K]
  • 宽带DRFM干扰机信号处理模块设计

    侯晓宇;全大英;渐欢;金小萍;

    目的:提高数字射频存储器(DRFM)干扰机的瞬时带宽、处理能力和灵活性等性能。方法:结合DRFM原理与信道化接收技术,提出了高性能宽带DRFM干扰机信号处理模块的设计方案,并据此采用先进的信号处理器件和高性能ADC、DAC设计硬件平台,完成相应的软件设计。结果:对硬件平台的性能参数进行测试,实验表明其瞬时带宽可达4 GHz,信号最大存储深度约为200 ms,最小转发延迟约为600 ns。结论:该原型机可实现对新体制雷达的有效干扰。

    2020年02期 v.31;No.98 272-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K]