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柔性超导电路制备工艺技术研究

计量学报 2024年 1-6页

作者：朱承峰李万陈建孙潇莹曾九孙蔡晋辉王振宇李劲劲王雪深中国计量大学计量测试工程学院四川大学物理学院中国计量科学研究院济南量子技术研究院

超导转变边沿探测器是坎德拉单位量子化复现和单能X射线量子计量的核心器件。大规模超导转变边沿探测器阵列探头的信号读出需利用柔性超导电路将信号传输至探头侧面的超导量子干涉器件。柔性超导电路是将超导信号线制备在柔性聚酰亚胺... 详细信息

超导转变边沿探测器是坎德拉单位量子化复现和单能X射线量子计量的核心器件。大规模超导转变边沿探测器阵列探头的信号读出需利用柔性超导电路将信号传输至探头侧面的超导量子干涉器件。柔性超导电路是将超导信号线制备在柔性聚酰亚胺衬底上以实现信号低热导率、无阻传输。以硅片作为临时支撑，电子束蒸发100 nm Cr膜作为剥离牺牲层。非光敏聚酰胺酸旋涂在Cr膜上固化后，通过紫外曝光、溅射薄膜沉积和剥离等工艺制备Nb/Al薄膜传输线结构，利用Cr膜高应力特性将聚酰亚胺薄膜从硅片上剥离，湿法腐蚀Cr膜完成柔性超导电路的制备。测试的40根Nb/Al传输线的超导转变温度Tc为8.91～9.02 K，剩余电阻比rRR为5.83～6.96。温度为8 K时，38根传输线临界电流Ic超过1 mA;温度为4.2 K时，所有样品Ic均超过1 mA，其中有25根传输线Ic超过10 mA，满足超导转变边沿探测器阵列测试需求。

关键词：电学计量超导转变边沿探测器聚酰亚胺柔性超导电路超导转变温度临界电流

基于注意力机制时空深度神经网络的再热器温度偏差预测

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中国测试 2023年

作者：武晨雨陶银罗曾九孙中国计量大学计量测试工程学院绍兴文理学院元培学院

锅炉再热器是将低压蒸汽再进行加热至一定温度的蒸汽过热器，其稳定运行对于燃煤机组的安全和稳定运行具有重要意义。在锅炉运行过程中，由于炉膛出口和水平烟道中存在残余旋转动量，造成再热器两侧出口温度产生偏差，偏差过大时有可能... 详细信息

锅炉再热器是将低压蒸汽再进行加热至一定温度的蒸汽过热器，其稳定运行对于燃煤机组的安全和稳定运行具有重要意义。在锅炉运行过程中，由于炉膛出口和水平烟道中存在残余旋转动量，造成再热器两侧出口温度产生偏差，偏差过大时有可能导致爆管事故的发生。为实现再热器温度偏差的提前预测，设计了一种基于注意力机制的时空融合深度神经网络模型，分别采用卷积神经网络和门控循环神经网络提取空间和时间信息，同时引入注意力机制对各类特征进行赋权，以提升预测精度。该模型同时发挥了卷积神经网络在空间信息处理和门控循环神经网络在时间信息处理方面的优势，并充分利用了特征图上通道注意力机制的全局信息，解决了单个模型特征信息提取不充分问题。在燃煤电厂实际数据中的应用结果表明，与其他深度学习方法相比，所提出的方法具有更高的预测精度，其均方根误差、决定系数、以及预测准确率分别为0.962、1.342、0.985。该模型建立可为后期的电厂锅炉温度预测提供依据。

关键词：再热器温度偏差预测卷积神经网络门控循环神经网络注意力机制

基于FDDTW的智慧供热系统供温效果在线评估方法

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中国测试 2023年第6期49卷 181-188页

作者：胡雨寒曾九孙王飞郜传厚中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 华为技术有限公司广东深圳518129 浙江大学数学科学学院浙江杭州310027

随着智慧供热系统建设的不断推进,我国北方地区冬季供热的智能化水平得到重大提升。作为智慧供热系统实现智能化运行的基础,如何实现高效、精准的供热效果评估成为重要的研究课题。该文针对现有评估方法在快速性和准确性方面存在的缺陷... 详细信息

随着智慧供热系统建设的不断推进,我国北方地区冬季供热的智能化水平得到重大提升。作为智慧供热系统实现智能化运行的基础,如何实现高效、精准的供热效果评估成为重要的研究课题。该文针对现有评估方法在快速性和准确性方面存在的缺陷,提出一种基于快速导数动态时间规整(fast derivative dynamic time warping,FDDTW)的供热效果在线评估方法。利用箱线图获取最优参考供温曲线,再将终端用户室温计量装置实时采集到的数据进行滑窗处理,并利用FDDTW计算当前窗口供温曲线和最优参考供温曲线之间的距离,通过FDDTW评估得分判断当前供温效果是否满足实际要求。相较于传统的动态时间规整算法,该算法改善奇异性、提高效率,为智慧供热系统提供切实可行的供热效果在线评估方法。

关键词：智慧供热系统供热效果评估箱线图快速导数动态时间规整

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压阻薄膜阵列数据无线快速采集系统设计

中国测试 2022年第7期48卷 120-127页

作者：经家旺蔡晋辉曾九孙中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

为提高压阻薄膜阵列的无线压力采集实时性,设计开发一套并行采集系统。系统以高性能单片机作为采集主控器,实现交叉解耦和分压采样,利用蓝牙发送给主机,进行热力图显示;对实时性影响要素进行分析和优化,设计多列同步选通电路实现逐行循... 详细信息

为提高压阻薄膜阵列的无线压力采集实时性,设计开发一套并行采集系统。系统以高性能单片机作为采集主控器,实现交叉解耦和分压采样,利用蓝牙发送给主机,进行热力图显示;对实时性影响要素进行分析和优化,设计多列同步选通电路实现逐行循环触发,多列并行采集机制,提高采集效率;对RC滤波电路进行理论分析,提出电阻电容选择方案,达到速度和精度平衡;提出基于受力有限区域的组帧格式,降低无线数据量,并进行人体姿态识别应用验证以及不同采样方式实验对比。实验结果表明:该系统能准确采集压力分布数据,针对3600点阵列可达到0.404 s/次的采集效率。

关键词：压阻薄膜单片机蓝牙并行式采集阵列数据实时性

基于改进对抗迁移学习的滚动轴承故障诊断研究

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中国测试 2022年第5期48卷 96-101页

作者：杨健廖晨茜蔡晋辉曾九孙中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

为解决故障诊断中标签不足的问题,该文以滚动轴承作为对象提出一种改进的对抗迁移学习模型。该模型通过一维卷积结构提取时间信号特征,能够直接处理时域振动信号,并通过大尺寸卷积核抑制噪声的干扰;在对抗迁移学习的域判别器中采用卷积... 详细信息

为解决故障诊断中标签不足的问题,该文以滚动轴承作为对象提出一种改进的对抗迁移学习模型。该模型通过一维卷积结构提取时间信号特征,能够直接处理时域振动信号,并通过大尺寸卷积核抑制噪声的干扰;在对抗迁移学习的域判别器中采用卷积结构替换全连接神经网络,以对抗训练的方式减少训练数据和测试数据间的分布差异,以提高故障诊断精度。将改进后的模型应用于两个滚动轴承故障诊断案例中,通过添加不同信噪比的噪声信号验证提出的模型具有良好的抗干扰能力,同时以故障分类正确率作为指标,验证该模型具有更高的诊断精度和鲁棒性。

关键词：对抗迁移学习故障诊断一维卷积结构域判别器

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TGARCH模型预测高炉铁水硅质量分数

浙江大学学报（工学版） 2010年第4期44卷 696-699,731页

作者：潘伟刘祥官曾九孙浙江大学数学系浙江杭州310027

为了更好地反映高炉铁水硅质量分数序列的高波动特性,利用门限广义自回归条件异方差(TGARCH)模型对硅质量分数序列进行预测.应用Portmantea Q检验、拉格朗日乘子检验以及非对称项系数显著性检验,验证了高炉铁水硅质量分数序列存在异方... 详细信息

为了更好地反映高炉铁水硅质量分数序列的高波动特性,利用门限广义自回归条件异方差(TGARCH)模型对硅质量分数序列进行预测.应用Portmantea Q检验、拉格朗日乘子检验以及非对称项系数显著性检验,验证了高炉铁水硅质量分数序列存在异方差性和非对称性.在此基础上将TGARCH模型应用于高炉铁水硅质量分数预测,采用极大似然估计法确定参数,建立TGARCH(1,1,1)预测模型,并采用命中率和误差率2种评价准则对预测结果进行分析.这种方法克服了以往模型没有考虑序列非对称性影响的缺陷,更加适合于高炉铁水硅质量分数的预测.将预测模型应用于包钢6号高炉,取得了较好的预测效果.

关键词：异方差效应非对称效应 TGARCH 硅含量时间序列

基于多分辨分析的高炉铁水含硅量波动多重分形辨识

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物理学报 2009年第1期58卷 150-157页

作者：罗世华曾九孙江西财经大学信息管理学院南昌330013 浙江大学数学系系统优化技术研究所杭州310027

以包钢6号高炉、邯钢7号高炉和莱钢1号高炉在线采集的铁水含硅量([Si])的时间序列为样本,利用多分辨分析剔除样本的长期趋势,对样本保留的波动趋势进行多重分形特征辨识.通过计算广义Hurst指数、尺度函数、多重分形谱,全面、细致量化了... 详细信息

以包钢6号高炉、邯钢7号高炉和莱钢1号高炉在线采集的铁水含硅量([Si])的时间序列为样本,利用多分辨分析剔除样本的长期趋势,对样本保留的波动趋势进行多重分形特征辨识.通过计算广义Hurst指数、尺度函数、多重分形谱,全面、细致量化了序列的局部及不同层次的波动奇异性.计算结果表明:去除长期趋势后,三座高炉[Si]序列的波动呈现显著多重分形特征,这样的波动过程仅用单一的Hurst指数或box维数来描述是不够的.

关键词：多分辨分析铁水含硅量波动多重分形

远程靶基距Nb/Al-AlO/Nb约瑟夫森结薄膜溅射制备技术研究

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计量学报 2023年 1333-1338页

作者：王振宇曾九孙高鹤王仕建徐达钟青李劲劲王雪深中国计量科学研究院中国计量大学计量测试工程学院

高质量Nb/Al-AlOx/Nb三层膜制备是基于超导-绝缘-超导型(SIS)约瑟夫森结的量子电压标准芯片和超导量子干涉器件的关键工艺。针对远程靶基距直流磁控溅射工艺条件，研究溅射气氛和溅射功率对Nb、Nb/Al薄膜结构、形貌和电学性质的影响。A... 详细信息

高质量Nb/Al-AlOx/Nb三层膜制备是基于超导-绝缘-超导型(SIS)约瑟夫森结的量子电压标准芯片和超导量子干涉器件的关键工艺。针对远程靶基距直流磁控溅射工艺条件，研究溅射气氛和溅射功率对Nb、Nb/Al薄膜结构、形貌和电学性质的影响。Ar气流量20 mL/min,0.53 Pa,600 W制备的Nb膜的应力接近零压力，粗糙度仅为1.05 nm，超导转变温度9.2 K，剩余电阻比达到5.33。0.53 Pa,450 W制备的150 nm Nb上10 nm Al膜粗糙度仅为1.51 nm，完全覆盖底层Nb膜。以此条件制备的Nb/Al-AlOx/Nb SIS结能隙电压达到2.6 mV，表明远程溅射可以实现SIS结工艺所需高质量三层膜。

关键词：计量学 Nb/Al-AlO /Nb约瑟夫森结磁控溅射靶基距薄膜沉积

基于递推子空间学习的烟丝掺配工序电子皮带秤异常在线监测方法

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包装工程 2023年第S2期 87-91页

作者：刘穗君刘颖杨林超崔廷卢成曾九孙蔡晋辉尹鑫胡冰河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂河南中烟工业有限责任公司技术中心中国计量大学计量测试工程学院

为解决烟丝掺配工序中物料流量异常识别缓慢、电子皮带秤故障发现延后的问题，基于子空间学习方法提出了一种电子皮带秤异常在线监测的模型。首先，收集烟丝掺配工序中电子皮带秤采集到的物料流量数据；其次，根据收集到的历史数据建立... 详细信息

为解决烟丝掺配工序中物料流量异常识别缓慢、电子皮带秤故障发现延后的问题，基于子空间学习方法提出了一种电子皮带秤异常在线监测的模型。首先，收集烟丝掺配工序中电子皮带秤采集到的物料流量数据；其次，根据收集到的历史数据建立基于重构约束的子空间学习模型，并计算出最优投影矩阵，利用递推回归模型实时更新投影矩阵；最后，根据子空间内数据点分布的位置信息判断电子皮带秤是否异常。验证结果表明，运用所建立的模型后数据误报率为4.00%，异常数据检测率为99.89%。基于递推子空间学习的烟丝掺配工序电子皮带秤异常在线监测方法可有效地识别电子皮带秤的异常情况，实现电子皮带秤故障的在线监测。

关键词：烟丝掺配子空间学习电子皮带秤递推回归在线监测