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《中国计量大学学报》
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MOF@活性炭自动化再生装置设计与应用验证
赵环宇;赵春柳;王儒雅;黄凯;张琦昌;目的:针对金属有机骨架(metal-organic framework, MOF)@活性炭复合材料再生工艺存在流程繁琐、过程可控性差、再生效果稳定性不足等问题，本研究开发了一种高效自动化再生方法与装置。方法:研制基于立式双层夹套反应釜的全自动再生装置，集成温控、冷凝、真空控制、溶剂分离回收及可编程逻辑控制器自动控制等多功能模块，可在密闭环境下自动完成“溶剂回流脱附-原位分离回收-真空热干燥”一体化再生工艺。结果:该工艺下MOF@活性炭复合材料对苯系污染物的脱附率达85%以上，再生后材料结构完整，孔结构无明显塌陷与堵塞，表明工艺对材料结构损伤小，循环稳定性优异。结论:本研究开发的MOF@活性炭高效可控自动化再生工艺及配套装置，为其工业化应用提供了可靠技术支撑。
基于光散射的粒子计数器研究
严浩;刘岳燕;目的:研发用于测量微米量级颗粒数量浓度的粒子计数系统，并完成其系统验证。方法:基于米氏散射(Mie scattering)原理，通过光电二极管测量粒子对激光的散射光强和频率，并由信号处理系统将其转换为粒子的粒径大小与数量。结合直角向光路、三重杂散光抑制设计和低噪声放大滤波电路，协同降低系统噪声。结果:测试结果表明，系统噪声标准差从9.84 mV降至4.73 mV,噪声峰值电压降低51.9%,有效提升了散射光信号的信噪比，实现了对微米量级粒子散射光信号的精准捕获与稳定检测。结论:研发的粒子计数系统为微米尺度粒子的精确测量和性能评估提供了有效的技术手段。
基于超声波的螺栓紧固轴力检测系统设计
李君;潘双英;石文波;李锐鹏;目的:针对大型机构中大尺寸螺栓的紧固轴力检测精度低、标定模型失准的问题，本研究基于声弹性效应，设计了一套超声螺栓紧固轴力检测系统。方法:以Zynq平台为核心，设计了超声激励与信号处理模块；搭建了大量程液压标定平台，对M36螺栓进行轴力标定，建立高精度的渡越时间差-螺栓轴力标定模型；结合数据采集与处理算法，提出了一种复合型渡越时间(time-of-flight, ToF)确定方法，以提升测量的稳定性与准确性，实现对螺栓紧固轴力的精确检测。结果:实验结果表明，该系统在250～550 kN测量范围内，螺栓轴力的检测相对误差小于2%,测量精度优于现有同类设备，验证了系统设计的有效性。结论:本系统可用于大型机构中螺栓紧固轴力的高精度检测，为螺栓安装过程中的高精度轴力检测提供了一种更精准的技术方案。
基于改进霍夫-极坐标变换的圆形指示表表盘刻度自适应识别算法
陈欢;郑金航;马腾;杨鹏;孔明;刘璐;楼伟民;目的:针对圆形指示表表盘图像识别过程中因刻度分布不均、指针结构细微、边缘模糊、对比度低及光照不均等因素导致的读数识别难题，提出一种高精度的自动读数方法。方法:首先采用高斯滤波对图像进行预处理，以抑制噪声并增强边缘特征。随后利用霍夫圆变换初步定位表盘区域，并通过最小二乘法对圆心和半径参数进行优化。在此基础上，通过极坐标变换将圆形表盘转换为矩形图像，简化指针与刻度之间的几何关系。最后采用Otsu自适应阈值分割、图像反转及Canny算子实现特征增强与边缘检测，并通过列方向投影提取指针角度，实现自动化读数。结果:6组仪表图像的实验结果表明，该算法的平均绝对误差为0.10,平均相对误差为1.46%。结论:该方法具有较高的识别精度和良好的鲁棒性，可满足实际工程中圆形指示表自动读数的应用需求。
基于电力载波通信的母线槽智慧监测系统设计
陈子韬;黄昌清;倪凯;目的:针对当前母线槽监测系统中存在布线冗杂、信号不稳定、监测参数不全面等问题，设计了一种基于载波通信的母线槽温度、湿度、电压参数实时监控系统。方法:采用ESDR6863-D-GW13、Air724等芯片构建系统硬件平台，并设计相应的设备间通信软件方案，结合OneNET云平台实现可视化监控界面。结果:利用载波通信技术、4G通信技术实现了设备间的可靠数据传输，能够通过云平台实现对母线槽连接处温度、湿度、电压参数的实时监测。实际测试显示，温度测量误差在3℃以内，湿度误差在5%以内，电压误差在5 V以内。相较现有基于载波通信的母线槽监测系统，本系统将温湿度检测与电压参数检测集成在同一个节点电路板上，避免了传统母线槽监测系统无法检测电压或多设备分立检测带来的弊端。结论:系统设备高度集成，无需额外电源供电，可实时监测多类参数并在异常时触发报警，方便维护和管理，具有巨大的市场应用价值。
基于改进ResNet50的天然气泄漏红外图像检测方法
汪时定;纪育博;王欢;金侃;聂荣山;蔡智辉;梁晓瑜;目的:针对天然气泄漏红外图像检测中泄漏区域与背景相似度高、形态多变、环境干扰强等问题，提出一种基于改进ResNet50的天然气泄漏红外图像检测方法。方法:采用改进多分支RepVGG模块重构特征提取网络，利用多分支结构训练以增强特征表达能力，并在推理阶段通过结构重参数化转为单分支结构，保证计算效率；构建ConVit模块，在主干网络引入多头自注意力机制，强化模型对泄漏区域与背景空间关联的建模能力；将ResNet50基准模型的全连接输出层替换为卷积层，减少参数量、降低计算复杂度并提升泛化能力。结果:在GasVid与IOD-Video数据集上的测试表明，所提方法检测准确率分别达到99.83%和99.80%,较基准模型分别提升1.32%和1.85%。结论:该方法可显著提升复杂场景下的特征表征能力，实现对天然气泄漏区域的精准检测。
气动肌肉仿生腿自适应非线性积分滑模控制研究
汪小峰;王丽娜;李成成;王斌锐;目的:针对气动肌肉仿生腿在轨迹跟踪过程中易受外部干扰影响等问题，提出一种基于牛顿-拉弗森优化(Newton-Raphson-based optimizer, NRBO)的自适应非线性积分滑模控制方法。方法:首先，设计一种含非线性饱和函数的积分滑模面，在抑制积分饱和现象的同时提高系统响应速度。其次，引入一种变指数趋近律，其系数能够根据滑模面的状态动态调整，并通过理论计算证明该趋近律的收敛时间更短。然后，利用自适应控制策略在线估计系统总扰动的上界，以消除外部干扰的影响。最后，利用NRBO算法对控制器超参数进行优化，进一步提升控制性能。结果:与积分滑模控制器相比，所提方法使髋关节的平均绝对误差(mean absolute error, MAE)和均方根误差(root mean square error, RMSE)分别降低了41.6%和19.5%,膝关节的MAE和RMSE分别降低了24.9%和4.1%。结论:所提控制方法有效提高了气动肌肉仿生腿的轨迹跟踪精度。
简论农药残留量检测中的样品前处理技术
陈华才简要介绍了农药残留量测定中样品的提取、净化等前处理技术最新研究进展 ,包括固相萃取、固相微萃取、超临界流体萃取、微波辅助提取、免疫亲和色谱和凝胶色谱等技术
固体照明光源-白光LED的研究进展
徐时清;金尚忠;王宝玲;张丽艳;赵士龙;李晨霞;回顾了照明光源的历史,介绍了实现白光LED的基本原理和方案,分析了国内外固态照明的发展现状,指出白光LED目前存在的问题,并对发展白光LED进行了展望.
圆柱绕流的流场特性及涡脱落规律研究
涂程旭;王昊利;林建忠;采用粒子图像测速技术对630、800及950三种雷诺数条件下的圆柱绕流场进行了实验,给出了圆柱下游沿流动方向4倍圆柱直径和垂直方向3倍圆柱直径区域内的速度场、涡量场以及涡脱落现象的时空演化规律.结果表明:圆柱尾流区域位于垂直方向约1.52.5倍圆柱直径范围内,随着雷诺数增大,这一范围呈现缩小趋势,而主流对涡的拉伸和输运能力有所增强;涡脱落频率随雷诺数增大而增大,小雷诺数时能够较为完整地捕捉到涡生成、脱落、发展和耗散过程,由于PIV采集频率的限制,大雷诺数条件下涡脱落整个过程不易被完整捕捉到.
铝及铝合金表面处理研究进展
张高会;黄国青;徐鹏;于明洲;铝合金耐磨性差、特殊条件下耐蚀性差的缺点限制了它的进一步利用,对铝合金进行表面处理长期以来一直是扩大铝合金使用范围地行之有效的方法.文章综述了铝合金的各种表面处理方法,比较了它们的优缺点,指出表面氧化是铝合金表面处理的主流,复合处理、纳米化处理将是今后铝合金表面处理的主要研究方向.
近红外透射光谱聚类分析快速鉴别食用油种类
刘福莉;陈华才;姜礼义;胡献恩;以8种食用油纯油的43个样品为对象,研究了近红外透射光谱结合聚类分析法快速鉴别食用油种类的可行性.采集样品在12 5004 000 cm-1范围内的傅立叶变换近红外透射光谱,利用光谱模式识别法中的聚类分析法对图谱进行定性分类鉴别.实验证明,光谱经二阶导数预处理后,最短距离法、最长距离法和方差平方和法均可准确无误地将食用油样品分为8类,判别模型对预测集样品的准确率达到100%.研究表明,近红外透射光谱结合聚类分析法可以为快速无损鉴别食用油种类提供一种准确可靠的方法.
茶叶原产地检测方法及其应用
叶子弘;言思敏;崔海峰;付贤树;俞晓平茶叶在我国拥有悠久的历史,目前我国有许多地理标志的茶叶品种,然而市场上也出现了一些打着原产地旗号出售的假冒茶叶,因此有必要发展相应的检测手段对茶叶进行原产地鉴定.首先对茶叶的一些理化性质检测进行介绍,然后再对目前已经应用在茶叶以及其他农产品原产地保护中的检测技术进行综述,并根据原理的不同,将检测手段分为质谱法、光谱法、分离技术以及传感器技术四大类,分别针对每一种方法的原理、优缺点及应用进行介绍.
铝及铝合金表面处理研究进展
张高会;黄国青;徐鹏;于明洲;铝合金耐磨性差、特殊条件下耐蚀性差的缺点限制了它的进一步利用,对铝合金进行表面处理长期以来一直是扩大铝合金使用范围地行之有效的方法.文章综述了铝合金的各种表面处理方法,比较了它们的优缺点,指出表面氧化是铝合金表面处理的主流,复合处理、纳米化处理将是今后铝合金表面处理的主要研究方向.
快速闪烁晶体在未来高能物理实验中的应用
朱人元简要综述了快速闪烁晶体在未来高能物理实验中的应用和目前研究进展.在未来高亮度强子对撞机（HLLHC）上通过采用高亮度、快速和高抗辐照强度的LYSO晶体为CMS的量能器升级,可以建成具有良好E/γ能量分辨率的稳定的精密电磁量能器.通过读取PbF2,PbFCl和BSO晶体中的切伦科夫光和闪烁光,可以为未来的轻子对撞机建立具有良好的喷注能量分辨率的均匀强子量能器.有亚纳秒衰变时间的BaF2晶体将为未来的高能物理强度前沿实验建立在速率及时间分辨率提高超过10倍的晶体量热器.对新型快闪烁晶体如PbFCl,YAP:Yb,ZnO:Ga和CuI的研究可能为今后高能物理实验发挥重要作用.
基于ResNet50网络的乳腺癌病理图像分类研究
王恒;李霞;刘晓芳;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和纯粹人工阅片导致的误诊或者错诊等问题。方法:结合深度学习在图像识别的优势,以ResNet50为基础网络框架,使用迁移学习实现模型功能,设计了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。结果:模型迭代7 000次时在验证集的正确率收敛于98%左右,在测试集上进行测试,正确率达到97.4%。在测试集中的1 083个恶性肿瘤样本中平均有1 061个样本被正确识别出,达到98%的灵敏度。结论:本模型具有泛化性好、深度大、精度高、收敛快的优点,为CAD应用于实际临床诊断提供了可行性论证。
圆柱绕流的流场特性及涡脱落规律研究
涂程旭;王昊利;林建忠;采用粒子图像测速技术对630、800及950三种雷诺数条件下的圆柱绕流场进行了实验,给出了圆柱下游沿流动方向4倍圆柱直径和垂直方向3倍圆柱直径区域内的速度场、涡量场以及涡脱落现象的时空演化规律.结果表明:圆柱尾流区域位于垂直方向约1.52.5倍圆柱直径范围内,随着雷诺数增大,这一范围呈现缩小趋势,而主流对涡的拉伸和输运能力有所增强;涡脱落频率随雷诺数增大而增大,小雷诺数时能够较为完整地捕捉到涡生成、脱落、发展和耗散过程,由于PIV采集频率的限制,大雷诺数条件下涡脱落整个过程不易被完整捕捉到.
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《中国计量大学学报》是浙江省教育厅主管、中国计量大学主办的学术理论刊物，季刊，国内外公开发行。学报以刊登有一定创见的科学技术研究论文为主，并适当刊登有价值的学科前沿，最新技术发展的综合评述类文章，努力体现“以计量为特色，多学科协调发展”的办刊宗旨。
本刊是《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国核心期刊（遴选）数据库》、《中国期刊全文数据库》
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