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一种等离子体溯源测量装置设计及性能测试

航天器环境工程 2024年第2期41卷 181-189页

作者：李耀贾军伟王青青武宇婧常猛董学江郝剑昆郎昊李绍飞张韧北京东方计量测试研究所北京100086

文章设计了一套等离子体溯源测量装置为验证感应耦合等离子体(ICP)源作为校准源的性能,找出满足朗缪尔探针溯源校准的最佳等离子体测试条件,提升测试准确性,采用控制变量法对不同工况下ICP源等离子体电子密度和电子温度的稳定性和均匀性... 详细信息

文章设计了一套等离子体溯源测量装置为验证感应耦合等离子体(ICP)源作为校准源的性能,找出满足朗缪尔探针溯源校准的最佳等离子体测试条件,提升测试准确性,采用控制变量法对不同工况下ICP源等离子体电子密度和电子温度的稳定性和均匀性,以及电子密度的重复性进行测试。结果表明:在放电开始5~20 min内,等离子体电子密度和电子温度的稳定性分别优于99.4%和98.9%;在探针伸入真空腔体内440~480 mm的范围内,等离子体电子密度和电子温度的均匀性分别优于97.2%和93.6%;在等离子体源放电功率100~900 W范围时,等离子体电子密度的重复性优于86.6%,并且多数在92%以上。本研究可为后续等离子体诊断手段的优化提供参考。

关键词：等离子体源朗缪尔探针控制变量法结构设计电子密度电子温度

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基于信号重采样频移处理的宽带ADCP分层校准方法

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 104-112页

作者：随超楼王敏何龙标杨平郑慧峰中国计量大学计量测试与仪器学院杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

针对宽带声学多普勒流速剖面仪(ADCP)现有校准方法无法有效实现流速分层校准的问题,提出基于信号重采样频移处理的声波应答校准方法,通过应答换能器组分别接收ADCP各波束换能器发射信号,经分段重采样、时间窗补偿等处理,产生包含多普勒... 详细信息

针对宽带声学多普勒流速剖面仪(ADCP)现有校准方法无法有效实现流速分层校准的问题,提出基于信号重采样频移处理的声波应答校准方法,通过应答换能器组分别接收ADCP各波束换能器发射信号,经分段重采样、时间窗补偿等处理,产生包含多普勒频移信息的模拟回波信号,实现对宽带ADCP流速分层校准。为更符合真实水体散射情况,基于主动声呐方程建立了回波信号幅度计算模型。搭建了可适用于陆上和水下的宽带ADCP分层快速校准装置,对两个ADCP样机开展了校准实验,流速范围在0.01~10 m/s,测量不确定度优于0.3%v+5 mm/s(v为流速测量值)(k=2),并与水槽拖车法进行了对比验证。

关键词：声波应答法校准信号重采样处理流速分层时间窗补偿不确定度评定

Si/SiO_(2)多层膜线宽关键参数精细化表征技术研究

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 151-161页

作者：褚小要沈瑶琼刘丽琴邹文哲管钰晴郭创为张玉杰梁利杰孔明雷李华中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 上海市计量测试技术研究院上海201203 上海在线检测与控制技术重点实验室上海201203

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利... 详细信息

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO_(2)多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,σLER分别为2.70、2.35、2.30 nm,σLWR分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。

关键词：自溯源标准物质 SEM放大倍率线边缘粗糙度线宽粗糙度多层膜线宽

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浅谈重点用能单位能源计量审查

品牌与标准化 2024年第6期 193-195页

作者：周杨杰邓育红李建勤汪威贾文涵四川省产业计量测试研究院

我国践行绿色低碳的良好发展之路，而能源计量是推动“双碳”工作的基础，因此对重点用能单位进行能源计量审查工作是非常必要的。能源计量审查工作主要集中在能源计量的三要素上，即能源计量器具、能源流向图和能源计量网络点采集图。... 详细信息

我国践行绿色低碳的良好发展之路，而能源计量是推动“双碳”工作的基础，因此对重点用能单位进行能源计量审查工作是非常必要的。能源计量审查工作主要集中在能源计量的三要素上，即能源计量器具、能源流向图和能源计量网络点采集图。为了积极推动重点用能单位能源计量审查工作，需要重点用能单位、计量技术机构和国家相关监管部门等各个层面共同努力，相互配合，以确保能源使用的合规性、合理性以及高效性和精细化管理。

关键词：用能单位能源计量审查

来源：博看期刊

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高频往复摩擦系统研制及运动控制策略研究

计量学报 2024年

作者：尹莉黄鹭孙淼陈少华杨家慧蔡晋辉姚燕中国计量大学计量测试工程学院中国计量科学研究院北京东方计量测试研究所

为推进高频往复摩擦磨损试验机的国产化进程，采用自研的高频往复摩擦系统，开展了摩擦磨损过程中高频往复稳定驱动控制技术的研究。通过建立摩擦阻力下振动仿真模型，模拟了高频往复运动控制过程，优化了实际运动控制策略。在上述基础... 详细信息

为推进高频往复摩擦磨损试验机的国产化进程，采用自研的高频往复摩擦系统，开展了摩擦磨损过程中高频往复稳定驱动控制技术的研究。通过建立摩擦阻力下振动仿真模型，模拟了高频往复运动控制过程，优化了实际运动控制策略。在上述基础上，开展了不同工况下的摩擦磨损实验。结果表明，自研运动控制策略实现了稳定的位移输出，典型试验工况下的位移示值误差不超过±2%，并将摩擦系数值与目前国际领先的高频往复摩擦磨损设备进行了比对，二者示值差异小于1%。

关键词：高频往复摩擦磨损试验机振动信号自适应控制摩擦磨损高频往复摩擦系统摩擦系数

乳液自组装法制备Al/B/PTFE含能微球及其性能表征

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火炸药学报 2024年第5期47卷 453-460,I0005页

作者：师鹏翔王建陈杰张行泉邓勇军王军中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621000 西南科技大学分析测试中心四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度... 详细信息

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度等工艺进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)对Al/B/PTFE含能微球形貌进行了表征;采用TG-DSC法分析了Al/B/PTFE含能微球的热分解性能;通过高速摄影和密闭爆发器表征了Al/B/PTFE含能微球的燃烧反应性能。结果表面,水浴温度为25℃、乳化剂为PVA、水油比为80∶30和搅拌速度为700 r/min是Al/B/PTFE含能微球的最佳制备工艺;所制备的Al/B/PTFE含能微球的粒径均匀、球形度高且粒径可控,主要粒径分布范围在约300~900μm;微球的流散性、反应热、燃烧火焰面积和压力输出性能随着粒径的增加,出现先增加后减弱的现象;Al/B/PTFE含能微球的最大反应热,最大火焰面积和最高峰值压力为1097.97 J/g,186.06 cm^(2)和213.3 kPa,分别是物理混合样品的1.77倍、5.16倍和1.37倍。

关键词：物理化学乳液自组装含能微球燃烧反应 Al/B/PTFE 金属燃料

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临近空间高速飞行器光纤压力测量传感器

空天技术 2024年第2期2024卷 135-144页

作者：付政伟李宗昆江毅江宇璇张琦张洁北京振兴计量测试研究所北京理工大学光电学院

开发满足临近空间高速飞行器所用的高精度光纤压力测量传感器，可有效提高高速飞行器飞行高度的测算精度，提高其控制稳定性，为加速高速飞行技术发展提供支持。利用MEMS光纤传感器技术研制了临近空间高速真空压力传感器，对未做封装保... 详细信息

开发满足临近空间高速飞行器所用的高精度光纤压力测量传感器，可有效提高高速飞行器飞行高度的测算精度，提高其控制稳定性，为加速高速飞行技术发展提供支持。利用MEMS光纤传感器技术研制了临近空间高速真空压力传感器，对未做封装保护的裸传感器1#、2#和3#，以及做封装保护的传感器4#和5#分别做了升、降压试验，实现了100～2000 Pa范围内的临近空间真空压力测量。试验结果表明，5支传感器都具有较好的腔长-压力灵敏度和拟合系数。做封装保护的传感器4#、5#与未做封装保护的裸传感器1#、2#、3#具有接近的拟合系数，表明二次封装没有改变传感器的性能。最后，针对现有研究给出总结和建议，对高速飞行器的真空度测量研究具备参考价值和推广意义。

关键词： MEMS光纤传感器真空压力传感器临近空间测试系统高速飞行器高精度光纤压力测量

基于DBSCAN算法与GMM理论的铝合金板孔边疲劳裂纹萌生监测

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空军工程大学学报 2024年第2期25卷 85-94页

作者：于翀宋昊刘春红赵启迪付佳豪航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

针对航空结构中多孔铝合金板在疲劳载荷作用下的孔边裂纹萌生监测问题,以光纤传感系统为基础结合小波分解、含噪声的密度空间聚类以及高斯混合模型,提出了一种孔边裂纹萌生监测方法。首先以光纤光栅传感系统采集循环加载条件下多孔铝合... 详细信息

针对航空结构中多孔铝合金板在疲劳载荷作用下的孔边裂纹萌生监测问题,以光纤传感系统为基础结合小波分解、含噪声的密度空间聚类以及高斯混合模型,提出了一种孔边裂纹萌生监测方法。首先以光纤光栅传感系统采集循环加载条件下多孔铝合金板孔边裂纹萌生至结构断裂全程中孔边微应变并构建孔边微应变曲线。对孔边微应变曲线进行小波分解,得到微应变曲线的低频分量与高频分量,并以低频分量最小值及高频分量突变作为孔边裂纹萌生特征。在分析裂纹萌生时引入DBSCAN算法与GMM理论用于计算孔边裂纹萌生时的疲劳加载循环数并进行比较与分析得到多孔铝合金板孔边主裂纹的萌生位置以及孔边主裂纹裂纹萌生时的疲劳加载循环数。试验结果表明:此监测方法能够准确定位出孔边主裂纹的萌生位置,计算孔边主裂纹萌生时的疲劳加载循环数,且疲劳加载循环数计算误差在5%以内。在未来可应用于全机地面疲劳试验、结构健康监测等多种场景。

关键词：多孔铝合金板光纤传感孔边裂纹裂纹萌生 DBSCAN算法 GMM理论

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用于微流控芯片的土壤孔隙结构提取模型研究

地球物理学进展 2024年

作者：傅六午吴一丁梁晓瑜周鸿翔中国计量大学计量测试与仪器学院

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特... 详细信息

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特卡洛算法和分水岭算法，构建了两种二维土壤孔隙结构提取模型.通过利用格子Boltzmann方法在结构内进行渗流仿真，对结构的渗透率和两相流饱和度进行了分析.研究结果显示，蒙特卡洛算法生成的孔隙结构在孔隙参数和渗透率上更接近真实土壤样品，而分水岭算法生成的孔隙结构则在饱和度上更接近土壤样品.此外，渗透率和饱和度的仿真结果与孔隙参数的多元线性回归分析拟合优度分别为0.96和0.99，模型的水力特性与孔隙参数的关联程度较高，所以本文提出的土壤微流控结构提取方案优于传统圆柱方案，更符合实际的土壤结构特征.

关键词：孔隙结构微流控芯片格子Boltzmann方法渗透率两相流饱和度