计量与测试

  • 固体结构内部温度的超声测量

    施超;胡斌;梁晓瑜;

    针对固体结构内部温度测量的工程需求,比较了目前工业中应用较多的热电偶测温法、光纤光栅测温法、中子共振谱法和超声测温技术,发现超声测温技术具有非接触式测量、测温范围广、响应速度快等特点而更适用于固体结构内部温度的测量.调研了超声测温技术的发展历史与国内外现状,重点对超声温度场重建方法进行了介绍与分析,发现现有的重建方法主要是针对一维温度场的而且都存在参数获取困难的局限性,导致重建方法的适用性较差并且重建精度较低.综述了超声测温技术在火灾损伤、医疗卫生、核力发电、冶炼制造等领域中的应用,讨论了超声测温技术在测温机理、声时测量算法和时间测量分辨率等方面存在的技术问题,总结了超声测温技术在今后发展中的重点研究方向并提出了展望.

    2016年04期 v.27;No.84 355-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
  • 光纤光谱仪的色素溶液浓度检测系统设计

    裘燕青;王禛;黄杰;周盛华;王成群;

    设计了一种基于光纤光谱仪的溶液色素浓度检测系统.利用该系统对柠檬黄、日落黄、胭脂红与亮蓝四种人工合成色素的混合溶液以及每种色素的标准溶液进行吸光度检测,进而计算出混合色素溶液中各色素的质量浓度.实验结果表明,该系统测得混合色素溶液中各色素的质量浓度与理论值的相对误差分别为2%、3%、4%、2%,与北京普析通用仪器有限责任公司生产的TU-1901型双光束紫外可见分光光度计的测量结果具有很好的一致性,表明该系统同时具备结构紧凑与测量可靠的特点,在一定程度上可以代替分光光度计进行吸光度检测.

    2016年04期 v.27;No.84 366-371+393页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
  • 上呼吸道流场及颗粒物沉积规律的模拟

    严微微;孙玉胜;刘星利;

    基于医学CT扫描图像得到的真实人体上呼吸道模型,采用大涡模拟方法计算了上呼吸道内部的气流流动,分析了气流流速和涡旋的特征.在拉格朗日框架下计算了可吸入颗粒物的沉积,对颗粒的局部沉积位置进行了直观显示.研究结果表明,舌咽部位涡旋和回流最多,狭窄结构处流速最大,且产生了气流喷射现象;大部分的颗粒沉积在鼻腔和喉部,颗粒粒径对沉积率有很大影响.

    2016年04期 v.27;No.84 372-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
  • 大振幅横向振荡柱体尾流的控制

    金华斌;邵传平;

    引用小窄条控制件对不同旋涡脱落模式进行尾流控制.在振幅比A/D=1.0,无量纲振荡频率feD/V∞=0.413,雷诺数为1 200条件下找到了2P旋涡脱落模式并对其进行控制;在振幅比为0.4,无量纲振荡频率0.21条件下找到了2S旋涡脱落模式并对其进行控制;在振幅比为1.5,无量纲振荡频率0.189条件下找到了P+S旋涡脱落模式并对其进行控制.烟线流动显示实验和热线测速.实验结果表明,单窄条对2S模式旋涡脱落的抑制作用不明显,对2P模式旋涡脱落抑制作用显著,双窄条对P+S模式旋涡脱落的抑制在一定位置下有显著控制效果.

    2016年04期 v.27;No.84 377-381+388页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
  • 硫酸合水纳米颗粒在湍射流中演化过程的B-TEMOM模拟

    岳言;苏中地;

    利用双峰泰勒展开矩方法结合大涡模拟方法,研究在湍射流情况下硫酸合水纳米颗粒的形成以及随后的成核、凝并、凝结等生长情况.包含了水蒸气和硫酸分子的不可压缩气体射入含有背景气溶胶颗粒物的稳定流体域形成纳米颗粒,对颗粒的尺寸分布、质量浓度以及背景颗粒与生成颗粒之间的竞争关系进行了研究.结果表明,大涡拟序结构会增强颗粒在流动中的扩散运动,造成了不同峰之间颗粒的转移.在背景颗粒浓度为5×1011、直径为100nm时,背景颗粒物对新颗粒的抑制作用最为显著.

    2016年04期 v.27;No.84 382-388页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
  • LabVIEW的瞬态热线法导热系数测试系统的开发

    王岩;潘江;赵晓东;

    研制了一种基于LabVIEW平台的瞬态热线法测量导热系数的测试系统,从测量原理、系统硬件、系统软件、数据处理等方面说明了该系统的设计过程.采用有限容积法对瞬态热线法导热系数的测量过程进行数值模拟,并建立迭代算法处理实验数据.通过LabVIEW调用动态链接库混合编程实现了LabVIEW平台对Fortran语言的调用,集成了数据采集和处理模块,实现了测试系统的自动化.通过测量氮气的导热系数验证了该测试系统的可靠性.

    2016年04期 v.27;No.84 389-393页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
  • 往复式活塞气体流量标准装置控制器的研究

    周柏林;徐志鹏;谢代梁;

    往复式活塞气体流量标准装置能扩展活塞装置的流量范围并延长有效检定时间,在简述该装置的结构和工作原理的基础上,针对原系统PLC控制器灵活性不足及ADC精度较低的缺点,提出了一种基于TMS320F2812的往复式活塞气体流量标准装置控制器.介绍了该控制器的硬件构成和软件框架,研究了ADC的校正措施进而提高了ADC精度,实现了伺服电机基于PWM输出的恒速控制和SPWM输出的变速控制.结果表明该控制器ADC的精度优于0.05%,并且易于实现复杂轨迹的运动控制,从而为往复式活塞装置开展深入研究奠定了基础.

    2016年04期 v.27;No.84 394-399+405页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
  • 一种数字温度计的设计和校准

    孙宏健;李文军;高猛;李佳琪;郑永军;

    设计了一种数字温度计,由单片机STC89C52、温度传感器DS18B20、四位一体共阳极数码管、按键、报警模块、升(降)温模块及电源模块组成.提出了由单片机与温度传感器组成的硬件设计方案,软件系统包括主函数、LED驱动子程序、温度设置子程序、报警处理子程序以及DS18B20温度采集子程序等部分.利用恒温槽和二等标准铂电阻温度计对数字温度计做了静态校准.最后评定了温度示值校准结果的不确定度.

    2016年04期 v.27;No.84 400-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K]
  • 自适应MCM测量不确定度软件研发

    陈超云;王灿;文慧卿;汪濂泂;金愿;

    蒙特卡洛法(MCM)测量不确定度评定中模型复杂、计算量大,现有软件往往只在某一模型中适用,不同模型间相互独立,且评定结果缺少自适应过程.基于LabVIEW软件生成输入量X的伪随机数,对X概率密度函数(PDF)离散抽样,得到输出量Y的离散抽样值,进而设计了自适应MCM测量不确定度软件.本软件实现了常用模型数学公式的自定义,增强了软件的适用性,同时重点介绍了自适应增加样本量M的算法.通过JJF1059.2-2012规范中实例的计算,验证了软件在常用模型评定中的有效性.

    2016年04期 v.27;No.84 406-410+417页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  • DM8148的射流扩散试验图像处理系统研究

    应承希;丁涛;张瑞芬;

    将实时快速图像处理技术引入射流浓度场检测领域,结合自主研发的浓度场扩散试验装置,设计了一套以DM8148为图像处理核心,CCS5.5.0和Matlab为软件平台的射流浓度场检测系统.在实验水槽射流扩散实验中,CMOS相机采集示踪物质浓度扩散的一系列瞬时图像,并提取示踪物质扩散区域,通过图像处理算法使示踪剂的扩散图像以等浓度线图形式显示,实现流场浓度分布可视化.实验表明,本系统对污染物扩散规律研究及水环境质量评价均有借鉴意义,同时也表明本系统在水体污染物浓度场测量中具有一定的可行性.

    2016年04期 v.27;No.84 411-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
  • COMSOL的加气混凝土热湿耦合传质模拟分析

    韩晓烽;王友辉;徐旭;

    采用COMSOL Multiphysics软件进行多孔介质加气混凝土的热湿耦合数值模拟研究.采用双驱动势和优化参数结合的模拟方案,对控制方程进行推导.通过对文献结果的对比,验证了该模型的可行性.模拟分析了环境温度、时间等因素对加气混凝土样品的湿迁移影响,随时间的增加湿传递速率减缓;5~15℃时湿传递速率缓慢,温度的影响较大,15~30℃时湿传递加快且速率保持一致.因此,在干燥环境下,加气混凝土墙体温度低于15℃以下可有效减少外界湿传递.

    2016年04期 v.27;No.84 418-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]

信息科学

  • 距离度量学习的摄像网络中行人重识别

    章东平;徐丽园;

    针对在不同的摄像头场景下,光线、摄像头参数的差异较大使得行人重识别困难的问题,提出一种基于距离度量学习的方法进行行人重识别.该方法首先为每一对摄像头学习一个距离度量模型.其次,根据上述因素的影响强度为这些度量模型赋予相应的权值.最后,对度量模型与其相应权值的乘积进行累加与优化,得到最终的距离度量模型.经过在两个公共数据集中进行行人重识别实验,其结果显示所提出的方法能够提高行人重识别的正确率.

    2016年04期 v.27;No.84 424-428+434页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
  • 维特比算法的一种室内地磁导航方法

    楼喜中;方俊;陟力;

    惯性导航系统是目前室内定位和导航领域一项非常重要的技术,但是传统惯性导航系统中是利用算法融合地磁罗盘及陀螺仪等数据,进而提高相对位置的精度,但却无法修正已经产生的误差.所以传统惯性导航系统在内部构造复杂的室内很容易出现走错房间,穿越墙体等错误路径.为了解决这些问题,提出一种基于维特比算法的室内导航方法,利用自建室内地磁数字地图结合维特比算法,动态计算可能路径.利用维特比算法特性提高了输出路径的纠错能力,可有效排除错误路径的干扰.本导航方法能有效避免穿墙错误路径的出现,更加符合实际行走路径.试验结果表明,相对传统惯性导航系统,它在复杂室内环境下进入正确房间的准确率提高了23%.

    2016年04期 v.27;No.84 429-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
  • 视觉显著性的自适应权重立体匹配算法

    王冲;潘晨;高浩然;

    针对传统算法大多忽略人眼特性,获得的视差图与人眼真实感受之间存在一定差异的问题,提出了一种符合人眼视觉特性的自适应权重匹配算法.该算法首先引入视觉显著性特征,然后对像素权值分配进行改进并提出新的匹配代价度量准则,最后采取左右视差图融合的方法获得最终视差图.相关图像实验表明,改进算法很好地解决了遮挡问题,可精确描述边缘和细节视差;相对于原算法有较大程度的性能提升.

    2016年04期 v.27;No.84 435-440+479页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
  • 视频监控系统的android终端设计与实现

    冯金哲;殷海兵;

    采用跨平台开源视音频解决方案FFMPEG,设计了一个处理x264编码的RTSP(Real Time Streaming Protocol)视频监控终端(接收、解码与播放).通过FFMPEG解码库裁剪与优化后交叉编译成单一库,来提升终端启动的加载速度.分析了H264视频数据的解码流程;实现了视频像素YUV转RGB并在android平台的显示,解码和显示采用多线程机制,进一步提升了系统性能.测试结果表明,此android流媒体接收端播放效果良好.

    2016年04期 v.27;No.84 441-446页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
  • 广义索引调制系统的设计

    赵蒙蒙;金小萍;冯会真;

    广义空间调制-多输入多输出(GSM-MIMO)模型中传输天线组合由传输的信息序列随机激活,即会产生传输天线信道性能不理想的情况,将大大削弱系统性能.同时,在检测时因对所有组合情况进行遍历使复杂度呈指数上升.结合索引思想提出了广义索引调制技术(generalized index modulation,GIM),即在GSM系统的基础上将传输符号标记的索引与天线索引结合构造成新的传输符号,再利用天线选择算法传输.与GSM相比,解决了信道随机分配所带来的不良影,由于GIM构造符号的多样性传输速率有2比特以上的提高,同时接收端的检测复杂度在多天线时有50%的下降.广义索引调制更适用于衰落区分明显的传输信道.

    2016年04期 v.27;No.84 447-451页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]

光学与材料科学

  • 基于VirtualLab Fusion的TDOCT系统合成光源仿真

    张宝武;霍剑锋;张明月;刘媛媛;余桂英;姚芦鹬;

    基于VirtualLab Fusion构建了时域光学相干层析技术(time domain optical coherence tomography,TDOCT)光路系统,导入不同颗数发光二极管(light emitting diode,LED)的合成光谱,从参考镜的位置变化中获得干涉信号,以此分析出合成光源的半高宽和相干度,以及对应TDOCT的纵向分辨率.结果表明,合成光源的最大强度值随着LED颗数从1到10的增加先增加后趋向不变;而半高宽随之不断增加;TDOCT系统的纵向分辨率随之不断提高.当LED增加至3颗的时候,合成光源已经可以使TDOCT系统纵向分辨率提高至9.8μm,这与一颗超辐射发光二极管(super luminescent light-emitting diode,SLD)给出的分辨率级别相当.

    2016年04期 v.27;No.84 452-457页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K]
  • 可用于白光照明的单一基质荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2:Eu~(2+)的发光特性

    马玉涛;李晨霞;邓德刚;华有杰;

    采用高温固相法合成系列Eu~(2+)掺杂的单一基质的白光荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2.该荧光粉可有效被270~390nm的紫外光激发,激发波长范围与紫外LED芯片相匹配.在激发波长为350nm时,发射光谱中有两个发射峰,峰值分别位于410nm和570nm,对应于Eu~(2+)的4f65d1→4f7跃迁,是Eu~(2+)占据了基质中Sr~(2+)的十配位和六配位的两种不同的格位后,形成的两个发光中心.当Eu~(2+)的掺杂浓度为1mol%时,具有最大的发光强度,继续增加Eu~(2+)的浓度后,会出现浓度猝灭现象.通过将Eu~(2+)的掺杂浓度从0到0.01,可以使该荧光粉的CIE色坐标从(0.259 5,0.198 7)的蓝光区域逐渐移动到(0.324 5,0313 3)的白光区域.基于实验结果和理论分析计算表明,这种荧光粉是一种潜在的用近紫外光激发产生白光LED的荧光粉.

    2016年04期 v.27;No.84 458-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
  • 大碳笼内嵌钆氧化物团簇金属富勒烯Gd_2O@C_(88):实验和理论研究

    徐时清;张沛;吕延超;李燕丽;杨华;刘子阳;

    利用改进的电弧放电技术合成及多步高效液相色谱(HPLC)分离方法,得到了大碳笼含钆氧化物团簇的金属富勒烯Gd_2O@C_(88).激光解吸电离碰撞诱导解离质谱/质谱的研究结果表明,氧化钆团簇位于碳笼内部.密度泛函理论计算结果表明,金属富勒烯结构为Gd_2O@D_2(35)-C_(88).内嵌团簇向碳笼转移4个电子,价态+4,碳笼-4价,金属富勒烯的电子结构表示为[Gd_2O]~(4+)@[D_2(35)-C_(88)]~(4-).

    2016年04期 v.27;No.84 465-470页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]

数理科学

  • 加权核范数的矩阵恢复正则化算法

    张娅楠;赵建伟;曹飞龙;

    在压缩感知、矩阵恢复等研究领域,弹性正则化方法引起了广泛的关注.由于该方法可以避免数据建模时(特别是解决复杂问题时)解出现大的波动,从而被视为解决相关问题的优秀方法之一.针对以上情况,提出基于Schatten p-norm最小化的矩阵恢复的弹性正则化模型,旨在加强解决复杂问题时的解的稳定性并改进矩阵恢复研究领域中基于核范数最小化逼近秩函数这一传统方法的缺陷.同时,为了解决提出的非凸模型,采用交替迭代算法和MM算法求解所提出的模型.实验结果表明,所提出的算法能够有效地恢复测量值较少的矩阵.

    2016年04期 v.27;No.84 471-479页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
  • 一类变量为梯形模糊数的线性规划

    周喜华;贾洪信;邓胜岳;吴瑶;

    针对变量为梯形模糊数的模糊线性规划问题,利用结构元方法定义了一种模糊数的排序准则,讨论了如何将变量是梯形模糊数的线性规划去模糊化,即将含有变量为梯形模糊数的模糊线性规划转化为经典模糊线性规划.同时,证明了该模型的最优解等价于经典的线性规划的最优解,再利用单纯形法求出最优解.并设计了求解该类模型的算法.通过算例验证了该方法的可行性和算法的有效性,从而为变量模糊的广义模糊线性规划问题的研究提供了新的方法.

    2016年04期 v.27;No.84 480-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]