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基于COMSOL的热电偶检定炉温场性能研究

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计量学报 2024年第6期45卷 842-847页

作者：承磊赵文韬朱俊捷朱东欢聂红庆上海精密计量测试研究所上海201109

热电偶检定炉的温度场性能在廉金属热电偶的校准中产生重要影响,是评价校准准确度的一个重要参量。廉金属热电偶校准规范中提出使用均温块改善检定炉温场性能,为进一步探究均温块对温度场改善的传热原理,针对检定炉内实现温升的主要传... 详细信息

热电偶检定炉的温度场性能在廉金属热电偶的校准中产生重要影响,是评价校准准确度的一个重要参量。廉金属热电偶校准规范中提出使用均温块改善检定炉温场性能,为进一步探究均温块对温度场改善的传热原理,针对检定炉内实现温升的主要传热方式展开理论分析,认为检定炉稳定保温阶段炉膛内传热方式主要为热传导,而采用导热性能良好和体积热容大的合金均温块能有效提高内部导热效率并增强温场稳定性。进一步地,采用数值模拟计算炉膛内部温度场分布,计算结果指出,放置均温块的温度场与不放置的温度场相比,轴向最大温差缩小为原来的1/3,径向最大温差缩小为原来的1/2,与理论分析相吻合,表明放置均温块是优化检定炉温度场的重要手段。

关键词：温度计量热电偶校准温度场性能均温块传热方式热传导数值模拟

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微波宽带超高精度双向时间比对技术研究

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 152-159页

作者：王海峰王学运易航张升康葛军北京无线电计量测试研究所北京100854 计量与校准技术重点实验室北京100854

当前微波双向时间比对技术广泛应用于视距区域站间时间同步领域,能够达到纳秒站间时间同步水平,对于时间同步指标更高的应用场景还有待进一步提升。本文利用大带宽扩频信号和载波相位在时间测量性能方面的潜在优异性能,提出了基于宽带... 详细信息

当前微波双向时间比对技术广泛应用于视距区域站间时间同步领域,能够达到纳秒站间时间同步水平,对于时间同步指标更高的应用场景还有待进一步提升。本文利用大带宽扩频信号和载波相位在时间测量性能方面的潜在优异性能,提出了基于宽带信号调制解调技术的微波双向载波相位时间比对方法,设计了原型试验系统,利用氢原子钟和相位微跃计验证了实验室条件下系统的测量不确定度(A类)0.27 ps和分辨力4 ps,达到了预期效果,为后续远距离试验和应用推广奠定了坚实的技术和试验基础。

关键词：双向时间比对宽带信号载波相位。

提出一种基于ADS的相位噪声仿真及优化方法

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现代防御技术 2024年

作者：秦钲超郑文强韩艳菊王巨李国强北京无线电计量测试研究所

针对目前振荡器相位噪声仿真分析方法受限于元件库固有模型，得到的噪声曲线不能够较好的体现元器件非线性特性，无法指导实际设计的问题。本文提出了一种基于非线性模型结合阻抗网络分析的方法，首先确定满足Leeson模型的非线性元件模... 详细信息

针对目前振荡器相位噪声仿真分析方法受限于元件库固有模型，得到的噪声曲线不能够较好的体现元器件非线性特性，无法指导实际设计的问题。本文提出了一种基于非线性模型结合阻抗网络分析的方法，首先确定满足Leeson模型的非线性元件模型，以保证仿真的有效性。其次，对电路进行阻抗网络分析，推导对系统相位噪声产生影响的电路参数，设计使用包含非线性模型的仿真电路，通过先进设计系统（Advanced Design System，ADS）仿真平台验证该方案的有效性。实验结果表明，本文所采用的方法与传统设计方法相比，引入非线性因素，更加贴合实际设计。提出的噪声优化方案可行有效，对实际应用中改善相位噪声指标，提高系统整体性能提供一定的参考。

关键词：相位噪声有载品质因数 Leeson模型非线性模型 ADS仿真阻抗网络

基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备

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中国激光 2024年第2期51卷 111-117页

作者：张鹏浩武洪波陈爽江文松张力中国航空工业集团有限公司北京长城计量测试技术研究所北京100095 中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅(FBG)损耗较大的问题,提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布,利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用... 详细信息

针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅(FBG)损耗较大的问题,提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布,利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用小孔径光阑整形的飞秒激光刻写装置制备FBG,在光阑孔径由10 mm逐步降低至1 mm的过程中,光栅条纹形态由圆形过渡到丝状,丝状光栅条纹对入射光的散射更弱、耦合效率更高,使插入损耗由0.90 dB降低至0.11 dB,短波损耗由4.01 dB降低至0.35 dB。受包层模与纤芯模耦合的影响,短波损耗以振荡形式存在,实验验证了涂覆层和低反射率对振荡的抑制作用。

关键词：光栅光纤布拉格光栅飞秒激光小孔径光阑插入损耗短波损耗

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小惯性热电偶动态校准及频域分析

计量学报 2024年第5期45卷 666-670页

作者：赵俭北京长城计量测试技术研究所北京100095

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试... 详细信息

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试验以及频域分析。采用脉冲激光器与校准风洞相结合的小惯性热电偶动态校准方法,通过幅频特性和相频特性分析,拓展了小惯性热电偶的动态特性评价方法。用该校准方法对小惯性热电偶进行动态校准,结果A类相对不确定度最大值由7.2%减小到2.4%,可应用于30 ms以下量级快响应温度传感器的动态校准,为发动机进气温度畸变等高频动态温度测量提供技术参考。

关键词：温度计量小惯性热电偶动态校准温度畸变脉冲激光器校准风洞发动机稳定性

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相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系

物理学报 2024年第2期73卷 167-174页

作者：韩艳晨李昱东李维中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室北京100095

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和... 详细信息

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和拉曼失谐变化速率之间的关系,分析拉曼失谐变化速率和变化方式对CPT振荡的影响.结果表明,当拉曼失谐均匀变化时,激发CPT态原子产生振荡现象需要满足变化速率较快的条件,且激发产生的振荡呈现非谐波振荡行为.当拉曼失谐发生阶跃变化时,激发产生的CPT振荡为阻尼振荡且振荡频率与失谐量相等.利用锯齿波进行微波频率调制,进而实现对拉曼失谐的调制,实现CPT态的完全建立和CPT振荡的完全衰减过程,在弱磁场测量和原子钟领域具有较大的应用潜力.

关键词：相干布居囚禁瞬态振荡拉曼失谐阻尼振荡

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一种快速可变温微波噪声源

中国测试 2024年第S1期 110-114页

作者：胡瑜陈晋龙曹月王超楠范昌模北京无线电计量测试研究所

常规的可变温微波噪声源受可变衰减器初始衰减和步进的影响，最低输出温度高，低温区步进大，且无法产生高于室温的噪声信号。文章介绍一种快速可变温微波噪声源，克服普通可变温微波噪声源的上述缺点，具有最低输出噪声温度低，变温速... 详细信息

常规的可变温微波噪声源受可变衰减器初始衰减和步进的影响，最低输出温度高，低温区步进大，且无法产生高于室温的噪声信号。文章介绍一种快速可变温微波噪声源，克服普通可变温微波噪声源的上述缺点，具有最低输出噪声温度低，变温速度快，低温区变温步进小，输出噪声温度范围宽、精度高等优点，并使用微波辐射计进行了性能验证，结果表明，该快速可变温微波噪声源具有较好的重复性和较小的噪声温度偏差。

关键词：噪声源辐射计等效输出噪声温度

基于u-shapelets聚类的刀具剩余寿命预测方法

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1286-1295页

作者：王妍胡小锋刘颖超上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海精密计量测试研究所上海200090

针对不同刀具的性能衰退规律呈现出多种趋势,单一固定的全局模型难以对不同性能衰退规律的刀具进行准确剩余寿命预测的问题,提出一种基于u-shapelets聚类与长短时记忆网络(LSTM)模型相结合的刀具剩余寿命预测方法。首先,对刀具加工过程... 详细信息

针对不同刀具的性能衰退规律呈现出多种趋势,单一固定的全局模型难以对不同性能衰退规律的刀具进行准确剩余寿命预测的问题,提出一种基于u-shapelets聚类与长短时记忆网络(LSTM)模型相结合的刀具剩余寿命预测方法。首先,对刀具加工过程监控信号提取u-shapelets集合,并计算各u-shapelet与时间序列的距离得到距离矩阵;其次,通过基于密度聚类方法对距离矩阵进行聚类,得到聚类结果;最后,根据聚类结果基于各类别数据分别训练长短时记忆网络模型进行刀具剩余寿命的预测。以轮槽铣刀加工过程监控数据进行验证,并与Kmeans聚类、谱聚类、层次聚类、DBSCAN聚类方法进行比较,验证了所提方法的有效性。

关键词：过程监控数据 u-shapelets聚类聚类算法长短时记忆网络刀具剩余寿命预测

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基于量热法的高功率激光功率测试技术

应用光学 2024年第3期45卷 522-528页

作者：付永杰于东钰 92493部队计量测试研究所辽宁葫芦岛125000 西安应用光学研究所陕西西安710065

针对高功率激光功率的测试,尤其是高功率激光器烤机时的长时间测量需求,设计了基于水冷却的激光功率测量方法。利用热敏电阻测量冷却水进水口和出水口的温差计算激光功率。利用有限元仿真软件建立了吸收腔热路结构的三维有限元模型,并... 详细信息

针对高功率激光功率的测试,尤其是高功率激光器烤机时的长时间测量需求,设计了基于水冷却的激光功率测量方法。利用热敏电阻测量冷却水进水口和出水口的温差计算激光功率。利用有限元仿真软件建立了吸收腔热路结构的三维有限元模型,并对不同口径的冷却水路进行模拟仿真。测试结果表明,用该方法测试高功率激光功率,测量相对误差可以保证在1.6%以内。

关键词：光学计量高功率激光量热法长时间测量