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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,轴向最大温差缩小2倍,径向最大温差缩小1倍,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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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

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

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

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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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四参数正弦曲线拟合的快速算法

计量学报 2024年第4期45卷 586-593页

作者：梁志国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

对四参数正弦拟合软件运行时间进行了研究,提出一种软件拟合时间的定量评价方法,对序列长度、序列所含信号周波数、正弦波形幅度、相位、直流分量,以及A/D位数等不同因素条件,给四参数正弦曲线拟合所用时间的影响进行了定量评价,获得了... 详细信息

对四参数正弦拟合软件运行时间进行了研究,提出一种软件拟合时间的定量评价方法,对序列长度、序列所含信号周波数、正弦波形幅度、相位、直流分量,以及A/D位数等不同因素条件,给四参数正弦曲线拟合所用时间的影响进行了定量评价,获得了拟合时间随各个因素而变化的规律。针对影响软件运行时间的主要因素,提出了以减少拟合序列长度为手段,进而降低拟合所用时间的快速拟合方法。它们是直接序列截取法和二次抽样法。并在一组实验上验证了所述方法的有效性与可行性,获得了二次抽样法优于直接截取法的明确结论。所述方法可用于四参数正弦拟合的快速运算。

关键词：无线电计量正弦波曲线拟合二次抽样法序列截取法参数估计校准

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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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

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数据链信号生成方法研究

宇航计测技术 2024年第1期44卷 71-75,87页

作者：郑建锋施健康戴欧志雄蒯文琴梁婷婷王子恒北京无线电计量测试研究所北京100039

复杂电磁环境构建是现代军事训练的必备条件,对外军典型信号的模拟则是重要内容。通过研究Link-16和Link-22数据链信号的时域特征、频域特征和调制方式,提出了一种基于跳频通信、随机序列软扩频、8PSK、64QAM和16QAM调制等技术的数据链... 详细信息

复杂电磁环境构建是现代军事训练的必备条件,对外军典型信号的模拟则是重要内容。通过研究Link-16和Link-22数据链信号的时域特征、频域特征和调制方式,提出了一种基于跳频通信、随机序列软扩频、8PSK、64QAM和16QAM调制等技术的数据链信号生成方法。本方法产生的数据链信号与真实的数据链信号相比,时域和频域特征具有很高的相似度,同时具有硬件成本低、结构简单和易于实现等优点。测试了生成的数据链信号,结果表明,信号特征与理论预期一致,为数据链信号生成提供了新的思路。

关键词：数据链跳频通信数字扩频随机过程 Link-16 Link-22