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《中国计量大学学报》
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基于多路激光跟踪仪的高精度姿态测量方法
缪东晶;张青岩;李建双;刘洋;伏鹏;李茂银;目的:我国航空航天和高端装备制造领域对姿态控制精度提出了更高的需求，本研究旨在提升姿态测量与校准系统的精度。方法:通过四台激光跟踪仪与三个靶球之间的位置关系，构建世界坐标系和目标坐标系。四台激光跟踪仪分别跟踪固定于刚体上的三个靶球，实现目标姿态在世界坐标系中的表示。为了降低单台激光跟踪仪的坐标测量误差对目标姿态矩阵的影响，本研究利用多路激光跟踪仪提供的冗余坐标信息和空间几何约束关系，构建并求解非线性方程组，实现仪器坐标系的参数自标定，得到目标坐标系的高精度姿态测量结果。结果:水平方向的姿态测角误差标准差小于5.6″;竖直方向的姿态测角误差标准差小于7.8″。结论:该方法能够测量目标的姿态参数，其姿态角测量误差标准差相比于单台激光跟踪仪的一维测角误差降低了54%以上，对提升大空间范围内刚体姿态测量精度具有重要意义。
基于运行温度和颗粒物浓度耦合作用机制的细颗粒物高效率去除方法研究
王星润;周永刚;李旭娟;刘岳燕;目的:通过实验分析颗粒物浓度和运行温度对两级式静电除尘器(electrostatic precipitator, ESP)细颗粒物去除效率的影响，为优化结构设计、进一步提高其对亚微米级细颗粒物的去除效率提供参考。方法:采用扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪(scanning mobility particle sizer, SMPS)测量分级颗粒物数量浓度并计算颗粒物去除效率；同时，利用COMSOL Multiphysics 5.6仿真软件建立两级式ESP模型，验证实验结果并进一步分析其内在机理。结果:研究表明，随着运行温度升高，荷电区电流增大，导致颗粒物带电量增加；在低于100℃的温度范围内，颗粒物去除效率与温度呈正相关。并且，温度与颗粒物浓度存在显著的耦合效应：当颗粒物数量浓度达到3.9×105个/cm3(平均粒径69 nm),75℃是一个关键的温度阈值；超过这一温度后，温度对去除效率的促进作用减弱；而在颗粒物数量浓度较低的气溶胶体系中，这一温度阈值高于75℃。结论:本研究揭示了运行温度与颗粒物数量浓度对两级式ESP细颗粒物去除效率的协同影响机制，为优化ESP能效比提供了新视角。
基于Tolansky干涉的直线度误差测量
朱玲;张宝武;刘维;方振远;许子杰;罗贤欢;孙怡;张斌;目的:为丰富和发展直线度误差测量的理论和方法，提出一种基于Tolansky干涉的直线度误差测量方法。方法:分析了Tolansky干涉测角方法中干涉同心圆环的圆心侧移量与测量反射镜M1微小偏角之间的理论关系，并据此建立直线度误差测量理论。以长度为1 000 mm的导轨为研究对象，结合虚拟仿真和实验验证，评估所提方法的可行性、重复性、准确性和可靠性。结果:实验结果复现了虚拟仿真呈现的干涉现象。多次测量结果表明，所提方法测量的导轨直线度误差具有良好的重复性，平均误差为23.37μm,达到了丝级精度。虽然该误差值高于自准直仪的测量结果，但两者的误差曲线趋势高度吻合，验证了所提方法的准确性和可靠性。结论:所提出的基于Tolansky干涉的方法能够有效测量导轨直线度误差。
粉尘分散状态和湍流动能对最小点火能的影响研究
付珂欣;王志宇;杨遂军;叶树亮;目的:研究粉尘分散状态和湍流动能对最小点火能的影响。方法:采用计算流体力学方法模拟蒽醌和ABS树脂粉尘在西维克球和哈特曼管中的分散过程；实验测试两种粉尘样品在不同点火延迟时间(60、120、180 ms)下的最小点火能；综合分析粉尘分散状态、湍流动能与最小点火能之间的关联规律。结果:蒽醌粉尘在西维克球和哈特曼管中的最佳点火延迟时间均为180 ms,测得的最小点火能为6～10 mJ。ABS树脂粉尘在西维克球中的最佳点火延迟时间为180 ms,测得的最小点火能为195～200 mJ;在哈特曼管中的最佳点火延迟时间为60 ms和120 ms,对应的最小点火能为185～190 mJ。结论:西维克球凭借其较大的喷粉压力，实现了较哈特曼管更优的粉尘分散均匀性，但其内部产生的湍流动能也显著高于哈特曼管；随着点火延迟时间的增加，湍流动能显著降低，但粉尘分散均匀性呈现先变好再变差的趋势；在湍流动能和分散均匀性的综合影响下，采用两种装置测得的粉尘云最小点火能接近。本研究为确定最小点火能评估中的最佳点火延迟时间提供了技术支持。
光散射法油烟颗粒物在线监测仪溯源方法与不确定度评定
杨双;孙建国;潘孙强;郭晓炜;戚海洋;施江焕;程银宝;目的:研制适用于光散射法油烟颗粒物在线监测仪的校准装置，建立油烟与颗粒物质量浓度的计量溯源方法。方法:以红外标准物质、标准流量计、标准砝码作为量值溯源的基准，构建多层级溯源路径，依据相关标准实现在线监测仪的油烟及颗粒物质量浓度的校准；通过分析校准过程中的各类不确定度来源，依据GUM指南进行校准结果的测量不确定度评定。结果:实验结果表明，在线监测仪的油烟和颗粒物质量浓度的示值误差均小于20%,其扩展不确定度分别为6.8%和3.3%。结论:基于光散射法的油烟颗粒物在线监测仪校准结果满足现行环境行业标准的要求，可溯源至国家计量基准，为餐饮油烟污染治理提供了有效的计量法制保障。
磁性耳蜗植入手术三维模型的热传递分析
农晓莹;黎建军;目的:在磁引导耳蜗手术后，需要通过加热石蜡取出磁铁，但该加热过程可能会对耳内组织造成热损伤。因此，本研究对该加热过程进行热分析，旨在量化加热石蜡对耳内组织产生的热影响，确定安全加热参数，以评估手术的安全性。方法:采用Fluent软件建立磁引导耳蜗的三维模型，模拟其中石蜡的相变过程，研究在不同加热功率密度下耳内石蜡的相变规律。结果:研究表明，石蜡完全熔化所需时间与功率密度呈明显的反比关系；且随着功率密度的增加，熔化所需时间的减小幅度逐渐变缓；石蜡完全熔化时的耳内最高温度随加热功率密度呈线性增长。为了保证耳蜗组织的安全，确定安全加热功率密度应控制在4 270～7 602 W·m-2之间。结论:本研究为磁引导耳蜗手术中的磁体分离研究提供了理论支撑。
排洪隧洞探测机器人多传感器融合定位算法研究
马鹏飞;周祎博;黄晶亮;吴善强;潘超南;目的:排洪隧洞环境复杂，现有的单一定位技术难以满足该环境中长距离、高精度的定位需求。本研究旨在解决排洪隧洞探测机器人在定位过程中存在累积误差和鲁棒性不足的问题。方法:提出一种融合里程计、惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)和单目相机的多传感器融合定位算法。该方法结合松组合扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)与图优化方法：前者用于融合IMU与里程计数据，提升短时定位精度；后者通过引入预设的ArUco码(一种用于视觉定位的基准标记)提供绝对位姿观测值，对长距离累积误差进行校正。结果:实验表明，经ArUco校正后的误差均值为4.2 mm。将该校正值作为理论值进行对比：在0～20 m范围内，多传感器融合算法的平均定位误差为0.198 m,较EKF算法(0.225 m)降低12%;在0～40 m范围内，平均误差为0.212 m,较EKF算法(0.581 m)降低64%。结论:所提出的多传感器融合算法能够有效提升排洪隧洞机器人的定位精度，增强其对环境干扰的鲁棒性，为隧洞自动巡检系统的工程应用提供技术支撑。
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.
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.
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.
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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