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磁定位系统中传感器阵列布局优化研究

电子测量与仪器学报 2024年

作者：俞浙君刘璐高子博孔明中国计量大学计量测试与仪器学院

目前关于磁定位系统的传感器阵列布局研究主要围绕传感器数量和间距展开，相关研究中传感器阵列布局一般采用均匀分布的方式，并未深入研究传感器阵列空间设计对系统定位精度的影响。针对磁定位系统中传感器阵列非均匀分布研究，提出了... 详细信息

目前关于磁定位系统的传感器阵列布局研究主要围绕传感器数量和间距展开，相关研究中传感器阵列布局一般采用均匀分布的方式，并未深入研究传感器阵列空间设计对系统定位精度的影响。针对磁定位系统中传感器阵列非均匀分布研究，提出了一种基于遗传算法结合有限元仿真的优化方法，该方法能够根据特定的永磁体运动轨迹确定对应的最优传感器布局。首先，建立仿真模型进行磁定位过程的数值模拟，通过遗传算法优化得到了每个目标运动轨迹对应的传感器阵列布局。其次，在仿真优化的基础上，设计并搭建了可自由调整磁传感器安装位置的磁定位系统实验台。最后，在五个特定的永磁体运动轨迹下，分别对采用传感器均匀分布与优化后非均匀分布的磁定位系统进行了对比实验，以布局五为例，优化布局后的磁定位系统平均定位误差比优化前减小了14.3%，平均定向误差比优化前减小了16.3%。结果表明均匀分布的传感器阵列并非最佳的布局方案，优化传感器阵列布局能够有效提高系统定位及定向精度。

关键词：磁定位技术布局优化遗传算法有限元仿真

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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

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置量值溯源方法

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计量学报 2024年第5期45卷 692-697页

作者：陈超宋进朱碧玉上海市计量测试技术研究院上海201203

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封... 详细信息

间隙密封被动活塞式气体流量标准装置具有操作简单、测量效率高、无水银密封、易于携带和具有自动温压补偿功能等优点,在气体微小流量测量中广泛使用。被动活塞的上下往复运动对测量管路内的压力会产生波动,直接用流量测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源还存在一些困难。针对这一情况,提出了一种利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行量值溯源的新方法,对几何测量溯源法进行了不确定度评估,并与国外相关机构进行了比对验证。结果表明,利用几何测量法对间隙密封被动活塞式气体流量标准装置进行溯源的方法是可行的。

关键词：流量测量气体流量标准装置间隙密封被动活塞量值溯源

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基于稀疏恢复的调频引信抗扫频干扰方法

兵工学报 2024年第6期45卷 2044-2053页

作者：杨瑾郝新红乔彩霞陈齐乐北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081 北京无线电计量测试研究所北京100081

针对连续波调频引信在扫频式干扰作用下的早炸或者瞎火问题,提出基于时域干扰剔除及信号稀疏重构的抗干扰方法。通过时域异常值检测定位干扰位置和持续时间,并剔除异常数据抑制干扰对引信的影响;进一步地针对干扰剔除引起的信号时域稀疏... 详细信息

针对连续波调频引信在扫频式干扰作用下的早炸或者瞎火问题,提出基于时域干扰剔除及信号稀疏重构的抗干扰方法。通过时域异常值检测定位干扰位置和持续时间,并剔除异常数据抑制干扰对引信的影响;进一步地针对干扰剔除引起的信号时域稀疏,建立基于稀疏正则项的差频信号重构优化方程,并提出基于交替方向乘子法的迭代重构算法;通过仿真和实测数据验证方法的性能。研究结果表明:该方法能够在信噪比-15 dB,置零样本率不高于70%的情况下,抑制扫频干扰的影响,准确实现目标距离-速度信息的获取,提高了调频引信抗扫频干扰能力。

关键词：稀疏恢复扫频干扰调频引信交替方向乘子法

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二次改进归一化消除光源起伏

激光与光电子学进展 2024年

作者：高红波史谢飞王彭沈晓曼杨济华曾丽梅赵卫国中国测试技术研究院光学研究所中国测试技术研究院流量研究所中国计量大学计量测试工程学院

为了消除光学物体色度测量系统中光源起伏会对测量结果的影响，设计测量装置，提出一种改进的基于二次归一化系数的物体色度新算法。以不改变原测量光路为原则，在原测量系统单色仪后端加装二次归一化测量装置，把光源发出的光按比例分... 详细信息

为了消除光学物体色度测量系统中光源起伏会对测量结果的影响，设计测量装置，提出一种改进的基于二次归一化系数的物体色度新算法。以不改变原测量光路为原则，在原测量系统单色仪后端加装二次归一化测量装置，把光源发出的光按比例分割为测量和监视两路，实现测量光束向监视光束二次归一，消除光源起伏对测量结果的影响。通过调节光源驱动电源的输出电流模拟光源起伏，对新旧方法进行了对比实验。实验结果表明：新算法的测量相对误差不超过0.51%，该方法有效提高了测量系统的稳定度和精度，可消除光源起伏对测量结果的影响。

关键词：归一化物体色度光谱反射因数光谱透射比光源起伏 CIE色度

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冷原子量子真空计量技术综述

工业计量 2024年第4期 101-106页

作者：付政伟杨水旺苏一鸣张琦北京振兴计量测试研究所

激光冷却和囚禁原子技术的发展，使得基于冷原子测量真空度的计量方法的测量范围可达10-4～10-9Pa,乃至更低。此外，该方法中仅仅只有冷原子本身及气体的碰撞截面两因素会影响冷原子的损失率。因此，基于冷原子的量子真空计量技术有望... 详细信息

激光冷却和囚禁原子技术的发展，使得基于冷原子测量真空度的计量方法的测量范围可达10-4～10-9Pa,乃至更低。此外，该方法中仅仅只有冷原子本身及气体的碰撞截面两因素会影响冷原子的损失率。因此，基于冷原子的量子真空计量技术有望成为真空计量的原级标准，进而发展为新一代的真空计量技术。文章介绍了激光冷却和囚禁原子这两项关键技术的基本概念及其工作原理；概述了冷原子量子真空计量技术的基本原理，通过搜集、整理有关该技术的国内外大量文献资料，对近年来国内外冷原子量子真空计量技术的发展动态与趋势给出较为全面的评述；最后展望了冷原子量子真空计量技术的发展趋势。

关键词：冷原子真空计量量子计量技术碰撞损失率

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一种高温噪声源设计

微波学报 2024年第2期40卷 35-39页

作者：王超楠刘婷廉珂高春彦成俊杰胡瑜北京无线电计量测试研究所北京100854 上海卫星装备研究所上海200240

针对毫米波、亚毫米波高精度噪声量传需求,文中介绍了一种采用微波辐射体实现的太赫兹频段高温噪声源,可提供500 K左右的等效输出噪声温度,不确定度小于2%。辐射体采用金字塔型高温吸波材料制成,E/H面等化性好。采用恒温槽加热方式,有... 详细信息

针对毫米波、亚毫米波高精度噪声量传需求,文中介绍了一种采用微波辐射体实现的太赫兹频段高温噪声源,可提供500 K左右的等效输出噪声温度,不确定度小于2%。辐射体采用金字塔型高温吸波材料制成,E/H面等化性好。采用恒温槽加热方式,有效提升了辐射体的温度均匀性。采用一种改进的矩形喇叭天线用作耦合天线,有效降低端口反射,从而减小了天线对等效输出噪声温度的影响。

关键词：高温噪声源等效输出噪声温度辐射体

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空气中双称重法砝码体积测量方法实验研究

计量学报 2024年第8期45卷 1177-1183页

作者：苏祎熊忠琪郑晓兰程丽苑上海市计量测试技术研究院上海201203 云南省计量测试技术研究院云南昆明650228

以质量1 g~5 kg的标准砝码为对象,开展了空气中双称重法和静水力学法砝码体积测量比对实验研究。提出一种辅助砝码盘的砝码体积测量方法,解决了1~5 g小砝码体积测量不能直接加载到秤盘上的问题。利用Monte Carlo法评定了砝码体积测量的... 详细信息

以质量1 g~5 kg的标准砝码为对象,开展了空气中双称重法和静水力学法砝码体积测量比对实验研究。提出一种辅助砝码盘的砝码体积测量方法,解决了1~5 g小砝码体积测量不能直接加载到秤盘上的问题。利用Monte Carlo法评定了砝码体积测量的不确定度,结果发现双称重法和静水力学法测得的砝码体积及其不确定度一致性很好,砝码标称质量在1 g~1 kg之间时砝码体积相对不确定度随着标称质量增加而减小,质量超过1 kg时相对不确定度随着标称质量增加而增加。

关键词：质量计量砝码体积空气中双称重静水力学 Monte Carlo

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基于图像识别的离心泵空化故障诊断

计量学报 2024年第5期45卷 706-713页

作者：黄海鸣刘妍吴登昊牟介刚中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018

针对利用离心泵一维振动信号进行空化状态识别时,存在信号特征查找不准确和信号受噪音影响较大的问题,提出了一种基于图像识别的离心泵空化故障诊断方法。利用savitzky-golay卷积平滑算法对原始振动信号进行降噪处理,随后将降噪后的信... 详细信息

针对利用离心泵一维振动信号进行空化状态识别时,存在信号特征查找不准确和信号受噪音影响较大的问题,提出了一种基于图像识别的离心泵空化故障诊断方法。利用savitzky-golay卷积平滑算法对原始振动信号进行降噪处理,随后将降噪后的信号转换为伪RGB图片,根据图片所显示的特征设计卷积核,并对图片进行卷积处理得到特征图,对特征图进行单通道变换以减少数据,最后将单通道图片作为LeNet-5神经网络的输入进行空化故障诊断。实验测试结果表明:该方法在加速模型训练速度的同时实现了离心泵空化故障的准确识别,准确率能够达到1。该研究为离心泵空化的快速诊断提供了一种新的方法。

关键词：振动测量图像识别离心泵空化 savitzky-golay卷积平滑算法故障诊断