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基于流动噪声解耦的水平管弹状流气弹特性参数测量

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化工进展 2024年第2期43卷 781-790页

作者：李新龙张昭王嘉辉张延胜董芳河北大学质量技术监督学院河北保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室河北保定071002

弹状流是一种典型的气液两相间歇流动形态,气弹特性参数的测量对于弹状流摩擦压降和截面含气率等流动参数测量具有重要意义。本文设计了基于声发射原理的气弹参数测量传感器,并对不同流动条件下的水平管弹状流噪声信号进行了测量。利用... 详细信息

弹状流是一种典型的气液两相间歇流动形态,气弹特性参数的测量对于弹状流摩擦压降和截面含气率等流动参数测量具有重要意义。本文设计了基于声发射原理的气弹参数测量传感器,并对不同流动条件下的水平管弹状流噪声信号进行了测量。利用鲸鱼优化算法(WOA)变分模态分解(VMD)对噪声信号进行处理,结合原始信号从能量和熵的角度进行分析,完成了对水平管弹状流噪声信号的解耦。将噪声信号分解为高频的气固噪声、中频的气液噪声与低频的液固噪声。通过对声发射时域信号分析实现了弹状流频率与气弹长度参数的测量。利用CatBoost算法选取8个特征值构建了弹状流气弹频率和气弹长度的预测模型。实验结果表明,弹状流频率预测模型平均绝对百分比误差(MAPE)为5.12%,95.25%实验点的相对偏差都在±15%范围内,气弹长度预测模型MAPE为7.77%,90.48%实验点的相对偏差都在±15%范围内。

关键词：弹频气弹长度声发射流动噪声能量熵

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环状流波状液膜时平均厚度动态校准方法

仪器仪表学报 2021年第10期42卷 27-36页

作者：贾慧君李超凡赵宁方立德王晨河北大学质量技术监督学院保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室(筹) 保定071002

为实现环状气液两相流界面波液膜厚度的准确测量,基于环状流界面波的理论分析和实验研究,将实时海浪模拟思想引入界面扰动波研究,建立了基于三级海浪函数的界面扰动波模型。设计了一种基于直接测量法的可调节插入深度的波状液膜厚度测... 详细信息

为实现环状气液两相流界面波液膜厚度的准确测量,基于环状流界面波的理论分析和实验研究,将实时海浪模拟思想引入界面扰动波研究,建立了基于三级海浪函数的界面扰动波模型。设计了一种基于直接测量法的可调节插入深度的波状液膜厚度测量传感器。提出了基于占空比算法的时平均液膜厚度动态校准方法。对测量传感器进行测量不确定度来源分析及评定,提出了系统误差补偿算法。在双闭环可调压中压湿气实验装置上对上述测量传感器进行了实验验证,结果表明:以三级海浪为模型进行研究在任意统计时间与任意插入深度增量条件下,94.44%的实验点的相对测量不确定度在2%以内;基于直接测量法实现液膜厚度复现并使用系统误差补偿算法,提高了测量精度。

关键词：环状气液两相流界面液膜厚度海浪模型动态校准测量不确定度

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基于共视法的电压源远程校准方法及一致性评价研究

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仪器仪表学报 2023年第8期44卷 308-318页

作者：方立德段思涵唐佐李宜明梁玉娇河北大学大学质量技术监督学院保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心保定071000 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室保定071000

本文针对传统电压源校准方法存在的问题,提出了一种基于卫星共视法的电压源远程校准方法,该方法以非实物标准传递为基础,实现将标准器置于实验室而无需传递至现场进行远程校准,可解决引入附加误差的问题,通过设计基于共视法的电压源远... 详细信息

本文针对传统电压源校准方法存在的问题,提出了一种基于卫星共视法的电压源远程校准方法,该方法以非实物标准传递为基础,实现将标准器置于实验室而无需传递至现场进行远程校准,可解决引入附加误差的问题,通过设计基于共视法的电压源远程校准系统,建立校准模型,根据共视原理,实现标准端和被校端电压值远程比对,完成校准。本文对远程校准方法和传统校准方法在直流0~1 V校准点校准结果进行了对比,结果显示两种方法的校准结果差距在5.2×10^(-5)V以内。本文给出了两种方法在直流1 V校准点的不确定度评定过程,并通过传递比较法对两种方法的校准结果进行了一致性评价,结果表明,远程法在1 V校准点的扩展不确定度为9.18244×10^(-5)V(k=2),且校准结果与传统法具有一致性。

关键词：计量学共视法远程校准一致性评价不确定度

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实验室人员不安全行为智能识别与预警系统

电子测量技术 2024年

作者：陈辰苏益凡周伟郑雪菲韩金保河北大学质量技术监督学院河北省能源计量与安全检测技术重点实验室

人的不安全行为是高校实验室事故发生的主要原因，其中个人防护措施不当是最突出的表现。目前，大多数不安全行为检测方法主要用于建筑、工业场景，仅关注人员是否佩戴防护装备，而无法有效区分个人防护装备佩戴状态的完整性与有效性。... 详细信息

人的不安全行为是高校实验室事故发生的主要原因，其中个人防护措施不当是最突出的表现。目前，大多数不安全行为检测方法主要用于建筑、工业场景，仅关注人员是否佩戴防护装备，而无法有效区分个人防护装备佩戴状态的完整性与有效性。本研究将防护装备佩戴状态进行更精细区分，提出一种基于目标检测与属性识别算法的两阶段人员不安全行为识别方法。第一阶段利用改进的YOLOv5-DETR-LPE实现实验室复杂背景和低质量图像条件下人员的精准检测，第二阶段利用基于EfficientNet-B3的属性识别算法实现对检测到的人员的不安全行为的识别。在自建数据集上，YOLOv5-DETR-LPE相较于YOLOv5n算法精确率和mAP50:95提高1.15%和5.11%，而模型参数量和计算量仅有小幅度增加。基于EfficientNet-B3的属性识别算法在3种属性的11类标签的识别中均保持较高精确率。最后设计并实现了识别与预警系统在实际环境中的部署，验证了该系统在实际场景中的有效性和可行性。

关键词：实验室不安全行为目标检测属性识别深度学习

γ射线辐照结合VC、烟酰胺对卤驴肉中亚硝酸盐的降解效果

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食品科学 2024年第16期45卷 197-203页

作者：赵志磊李昊轩牛晓颖陈萌庞艳苹河北大学质量技术监督学院河北保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室河北保定071002 河北大学地理标志研究院河北保定071002

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液... 详细信息

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐,VC对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐辐照降解具有协同作用,烟酰胺对水溶液中的亚硝酸盐辐照降解具有抑制作用,而对卤驴肉中亚硝酸盐辐照降解有协同作用;水溶液中的亚硝酸根离子经辐照后转化为硝酸根离子;卤驴肉经8、10 kGy辐照后己醛、庚醛含量增加,有异味感。本研究为γ射线辐照降解卤驴肉中的亚硝酸盐提供了技术支持和理论依据。

关键词：射线辐照亚硝酸盐挥发性化合物卤驴肉

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基于超宽带的TDOA相邻单元协同定位技术

电子测量技术 2022年第1期45卷 77-83页

作者：韦子辉王世昭叶兴跃马英杰李小阳方立德河北大学质量技术监督学院保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心保定071002 河北省能量计量与安全检测技术重点实验室保定071002

针对目前超宽带TDOA分单元定位系统存在位置多解性、定位精度低等问题,提出了相邻单元协同定位方法以及基于改进樽海鞘群算法的协同定位方程解算算法。该方法通过汇总相邻单元内收到同一定位请求信号的全部测量值,使坐标解算不再局限于... 详细信息

针对目前超宽带TDOA分单元定位系统存在位置多解性、定位精度低等问题,提出了相邻单元协同定位方法以及基于改进樽海鞘群算法的协同定位方程解算算法。该方法通过汇总相邻单元内收到同一定位请求信号的全部测量值,使坐标解算不再局限于一个时钟同步单元内,由此也导致参与位置计算的测量值个数与基站布局不确定性增加,Taylor算法无法满足解算要求,进而使用改进樽海鞘群算法代替Taylor算法进行协同定位位置计算,最终求得待测点位置坐标。6基站相邻单元协同定位实验结果表明,各测量点的R95值处于12~15 cm之间,最大残余误差处于16~23 cm之间。所提方法无需进行多参量判断取舍位置信息,有效解决了位置多解性问题并提高了定位精度。

关键词：超宽带 TDOA定位多解性问题单元协同定位改进樽海鞘群算法

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基于混沌振子的低信噪比语音端点检测新方法

仪器仪表学报 2009年第7期30卷 1432-1435页

作者：王娜郑德忠张淑清燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室秦皇岛066004

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性,对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力。利用语音的准周期性提出了一种基于混沌理论的语音端点检测新算法,讨论了如何利用Duffing振子的间歇混沌特性来检... 详细信息

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性,对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力。利用语音的准周期性提出了一种基于混沌理论的语音端点检测新算法,讨论了如何利用Duffing振子的间歇混沌特性来检测语音端点。将含噪语音作为Duffing振子的外部参考信号的摄动,根据系统相图是否改变来检测语音段和噪声段。通过尺度变换并设计了振子阵列以检测频率范围较大的语音信号。实验结果表明,基于混沌的语音端点检测算法在低信噪比下明显优于传统的能量语音端点检测法。

关键词：语音低信噪比端点检测混沌 Duffing振子间歇混沌

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熟驴肉掺假近红外定性及定量检测

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1993-2001页

作者：牛晓颖牟晓晴孙杰赵志磊张春江河北大学质量技术监督学院河北保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室河北保定071002 中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工综合性重点实验室北京100193

驴肉风味绝佳、营养丰富,价格高昂且供应量低。驴肉火烧等熟驴肉中掺假马肉、骡子肉等其他肉类的问题亟待解决。为实现熟驴肉样品在不同掺假比例下的定性定量分析,以10%为梯度,分别制备驴肉含量为0%~100%的驴马掺假和驴骡掺假样品,并在4... 详细信息

驴肉风味绝佳、营养丰富,价格高昂且供应量低。驴肉火烧等熟驴肉中掺假马肉、骡子肉等其他肉类的问题亟待解决。为实现熟驴肉样品在不同掺假比例下的定性定量分析,以10%为梯度,分别制备驴肉含量为0%~100%的驴马掺假和驴骡掺假样品,并在4000~12500 cm^(-1)光谱范围采集样品光谱。针对熟驴肉掺假问题,采用线性判别分析、支持向量机以及广义回归神经网络的方法结合平滑算法(5点、15点、25点)、多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、基线校正(Baseline)、归一化和去趋势化(Detrend)等预处理方法建立了近红外鉴别模型。采用偏最小二乘回归(PLSR)、反向传播神经网络(BP)方法结合以上预处理方法分别对熟驴肉掺假样品建立定量模型检测驴肉含量。SNV预处理结合支持向量机对熟肉碎掺假样品鉴别模型结果较优,校正集和预测集判别正确率为98.70%和94.78%;Detrend预处理结合线性判别分析的熟肉糜掺假样品鉴别模型结果较优,校正集和预测集的判别正确率分别达到98.47%和96.23%。建立定量模型进行掺假样品中驴肉含量的检测,BP模型相较于PLSR模型均取得较好的结果,具有较高的决定系数(R^(2))、相对分析误差(RPD)和较低的均方根误差(RMSE)。对于熟肉碎掺假样品,驴骡掺假样品集在Detrend处理后的BP模型结果较好,交叉验证集以及预测集的R^(2)、RMSE、RPD分别为0.971、0.067、5.844,0.980、0.086、6.984;驴马掺假样品集在归一化预处理后BP模型结果较好,各项参数分别为0.997、0.032、18.026,0.982、0.089、7.454。对于熟肉糜掺假样品,经Detrend预处理的BP模型结果均较优,驴骡掺假样品最佳定量模型的参数分别为0.982、0.041、7.470,0.986、0.103、8.452;驴马掺假最佳模型参数分别为0.986、0.036、8.348,0.961、0.101、5.044。结果表明,近红外光谱结合不同的建模算法实现了不同比例掺假的熟驴肉样品快速无损检测和鉴别,能够用于此后熟驴肉掺假的定性、定量分析。

关键词：熟驴肉掺假近红外光谱定性定量

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不同高度处烟颗粒形貌特征和尺度分布

工程热物理学报 2017年第11期38卷 2472-2478页

作者：郭晨宁黄冬梅张明振中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 浙江省家具检测技术研究重点实验室杭州310018

火灾中产生的烟颗粒严重影响火场人员疏散及灭火救援工作,而且造成严重的大气污染。本研究利用自行搭建的小尺寸实验台,开展不同燃料火灾实验,采集不同高度处烟颗粒样品,利用场发射扫描电镜,观察不同燃料不同高度处的烟颗粒形貌,分析烟... 详细信息

火灾中产生的烟颗粒严重影响火场人员疏散及灭火救援工作,而且造成严重的大气污染。本研究利用自行搭建的小尺寸实验台,开展不同燃料火灾实验,采集不同高度处烟颗粒样品,利用场发射扫描电镜,观察不同燃料不同高度处的烟颗粒形貌,分析烟颗粒形貌特征及其尺度分布。研究表明,随着采样高度的增加,烟颗粒团聚体逐渐增多且结构越来越蓬松;煤油和柴油燃烧产生的烟颗粒粒径在50~70 nm的范围内。

关键词：粒子团聚形貌特征粒度分布 SEM