金属材料布氏硬度测量结果不确定度的评定

笔者对金属材料布氏硬度试验中的测量不确定度来源进行了分析，而且借助于KB3000BVRZ全自动硬度试验机对布氏硬度测量结果的不确定度进行了详细的评定，最终给出了扩展不确定度。     

3D打印密度测试装置的仿真设计与试验研究

为满足轻量化及高强度的需求,对星船航天器结构件的金属、非金属及复合材料的密度检测提出更好要求。针对理化检测中分析天平的空间尺寸和量程的条件限制,创新性地对3D打印密度测试装置进行仿真设计,成功研制轻质量、强度高的密度测试装置,并且通过试验验证测试结果的准确性和有效性。其测试数据的重复性和再现性均能满足标准要求,大大提高检测效率,并且在经济效益、技术水平上都达到很好的效果。     

基于三维测量的圆度误差执行不确定度研究

在利用三坐标测量机进行实际测量时,获得的测量值通常是被测参数的估计值,没有给出测量的不确定度,造成测量结果的不完整。测量不确定度可分为方法不确定度和执行不确定度。方法不确定度在缺省状态下一般为0,而执行不确定度主要是由测量仪器本身或测量环境等引起的。给出了基于最小二乘法(LSM)的圆度误差数学评定模型,依据ISO测量不确定度表示指南(GUM),分析影响执行不确定估计的因素,推导出了误差影响因素对圆度误差执行不确定度的传递函数,进而得到各种因素的不确定度分量,最终合成执行不确定度。然后运用自适应蒙特卡洛计算机仿真(MCM)从测点数量、标准不确定度、圆度误差估计值、最短包含区间的左右端点等方面,验证了GUM的有效性,并给出其适用的范围。     

金属矩形杆室温电阻率测量不确定度的评定

测量不确定度是测量质量的定量表征。本文通过生产检验中的一个典型事例,介绍分析了金属矩形杆室温电阻率测量不确定度评定方法及主要影响因素,指出提高截面加工精度是提高检测质量的关键。     

原子吸收光谱法测定钼酸铵中钾的不确定度评定

钼酸铵中钾的含量高低是衡量钼酸铵质量优劣的一个重要指标,因此,必须要求分析测试结果准确可靠。分析测试结果的质量如何,测量不确定度就是一个衡量尺度,它表征合理地赋予被测量值的分散性。本文采用原子吸收光谱法对钼酸铵中钾量进行了测定,并对其测量结果的不确定度进行了评定。对引入该方法不确定度的相关来源进行了探讨,识别了各不确定度来源,主要对测量结果重复性、样品称量、定容体积、标准溶液、工作曲线等引入的不确定度进行了分析、计算和评定,合成标准不确定度为0.000 78%,计算出来的扩展不确定度为0.002%,测定的钼酸铵中钾量的质量分数为(0.021±0.002)%。评定结果表明,不确定度的主要来源为重复性测定和工作曲线,其他方面引入的很小,可以忽略不计。重复性测定关键在于原子吸收仪器的稳定性,工作曲线方面要求准确线性好,这两方面的工作是重点。     

基于优化控制方法的水流量标准装置特性研究

水流量标准装置计量特性优化问题一直是流量领域研究的重点和难点。通过分析传统水流量标准装置结构及试验过程,指出存在的主要问题,利用新型单向换向、基于陷波器技术的脉冲相位补偿技术两种优化控制方法提升水流量标准装置的计量特性;同时对装置稳定性与流量稳定度的影响也进行了探讨。以静态质量法水流量标准装置为例,分别对传统装置、应用优化控制方法后的装置进行测量结果不确定度验证,证明应用优化控制方法后的装置扩展不确定度较传统装置降低了4‰(占原有扩展不确定度的1/5),方法效果显著,有良好的实用价值。     

钢板断后伸长率测量不确定度的评定

为评定钢板断后伸长率的测量不确定度,以轧制厚度为18mm的Q235B板材矩形带头短比例试样为 例,建立了不确定度计算的数学模型,确定了影响试验结果的各项因素:如断后标距Lu、原始标距L0,计算出了各因素的标准不确定度,得出结果的扩展不确定度,并给出最终测量结果的表达式:断后伸长率的最终测量结果为 (28±3)%。     

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 为评定钢材抗拉强度的测量不确定度,以25热轧带肋钢筋为例,根据不确定度计算的数学模型确定影响试验结果的各项因素,计算各因素所带来的不确定度分量,求出合成标准不确定度和扩展不确定度,最终给出热轧带肋钢筋抗拉强度测量结果的检测报告。     

微粉堆积密度的测量方法

本文介绍了微粉堆积密度的测量方法及测量仪器的基本原理,采用数理统计的方法对试验数据进行了分析,确定了测量过程的不确定度.发现各类磨料微粉的堆积密度根据材料的不同差别很大,但均随微粉颗粒粒径的减少而降低.试验结果表明:在微粉的流动路径一定的情况下,其堆积密度的测量结果主要决定于流动过程的分散效果,当微粉流入测量筒的时间控制在30 s-90 s范围内时,测量结果的A类不确定度不大于0.02 g/cm3.     

中南大学研制出高精度激光钢板平直度测量系统

在钢板生产线对板材平直度的测量与计量非常重要。我国目前的板材平直度测量大多使用较简单的工具，以人工方法进行测量，检测结果准确性差，影响到板材产品的质量和档次的提高，因此迫切希望开发研制高精度的钢板平直度自动测量系统。     

用于金属密封联接的自动热压封接设备研制

针对手工作业难以保证铟封工艺的质量和一致性,研制了一台自动热压封接设备,用于实现某型号精密金属器件的密封。分析了金属铟封的热压工艺过程和工艺参数;介绍了自动热压封接设备的基本结构和控制系统;详细说明了设备温度、压力等工艺参数的控制方法,并对研制设备的压力、温度的控制性能进行了测试实验。使用研制的设备进行了热压铟封实验,并对连接的可靠性和密封性能进行了测试。结果表明,热压铟封后的金属器件符合产品要求。该设备能够保证精密金属器件的封接质量和一致性,提高了铟封工艺的自动化程度,提高了生产效率。     

电能表自适应封印设备灵巧机构设计

目前国内电能表加封工作,主要采用人工方式操作,工作质量欠佳且效率低下,急需开发结构紧凑、具有自适应性能的自动加封设备。在分析设备的整体要求和机构组成的基础上,对自动化铅封设备的自适应封印灵巧机构进行研究,设计了穿丝及封印机构、送丝机构和铅封导流机构。     

金属微粉精密层铺结构设计

金属激光选区熔化快速成型技术中,铺粉精度影响着成型质量。为了得到良好的铺粉效果,在现有设备研究的基础上,论述了铺送粉装置的基本组成和工作原理,对金属微粉精密层铺结构进行了设计,包括平台升降结构、刮板自动升降结构、刮板及刮刀结构,并叙述了各个结构的工作原理。该金属微粉精密层铺装置结构简单紧凑、自动化程度高,可提高工作效率,满足金属激光选区熔化快速成型技术的要求。     

锻压钢球自动分拣热处理装置设计

针对河北某公司人工分拣锻压钢球热处理的生产工艺,设计了一种锻压钢球自动分拣热处理装置。该装置为机-电-气技术的结合体,整体为盘形桶体结构,盘面上设置了可变间距的圆形道轨。安装在固定盘部件上的转盘部件在动力装置的驱动下实现可调速间歇旋转,当钢球进入道轨后随转盘部件旋转而滚动旋转降温,在盘面上16个旋转间歇位置开设有圆孔,其上装有测温设备进行实时监控,与温控设备联动的气动装置控制活动道轨动作,以实现钢球下落。整套装置自动控制,可实现自动分拣适合淬火温度锻压钢球至热处理池淬火以及不适合淬火温度低温钢球至升温设备的有效分流。解决了原生产工艺因人为不确定性因素而造成的钢球表面硬度不均匀、不稳定等一系列质量问题,降低了生产成本,提高了生产效率。     

一种电火花沉积接触力自动控制装置和沉积试验

为了研究接触力对电火花沉积过程的影响,设计了一种电火花沉积接触力自动控制装置,进行了不同接触力下的自动沉积试验,分析了不同接触力下的沉积效率、质量转移效率、沉积层表面形貌和各种放电波形的数量等. 结果表明,接触力为1.0 N时,取得了较大的沉积效率和质量转移效率,沉积层的表面质量也较好. 设计的电火花沉积接触力自动控制装置能够恒定保持电极与工件之间的接触力,实现电极的自动进给. 接触力的变化改变了电极与工件的接触状态,随着接触力的增大,自动沉积过程产生的火花和飞溅减少,短路放电数量增加而接触放电数量减少,从而影响自动沉积效率和沉积层的质量. 在一定试验条件下,选择合适的接触力,可提高沉积效率和质量转移效率,获得较好的沉积层质量.     

承压设备水压试验自动控制装置设计与实现

针对当前承压设备水压试验手动加压过程难以控制和采用肉眼直接观察压力表判断水压试验合格性存在误差的问题，提出一种承压设备水压试验自动控制装置设计方案，并实现了装置结构和控制系统。该自动控制装置结构设计包含工作台结构设计、加压管路设计、泄压管路设计和其他保护设计；以PLC、变频器和比例阀为硬件核心，结合模糊PID控制器实现对水压试验过程控制；利用开发的上位机软件实现水压试验设备的人机交互；进行水压试验自动控制装置性能测试。结果表明：该装置能较好地实现水压试验全过程控制和合格性判定，具有对试验过程录像、试验数据实时保存等功能，且可追溯水压试验过程。     

截点法测量金属平均晶粒度的不确定度评定及分析

分别利用金相显微镜目镜和金相分析软件手动计数测量的方式，采用截点法对均匀等轴晶粒的平均晶粒度结果测量不确定度进行评定研究，分析影响其测量不确定度的主要来源。结果表明:目镜测量平均晶粒度的平均截距值为35.7 μm，U=2.1 μm，k=2；金相分析软件测量平均晶粒度的平均截距值为35.5 μm，U=0.4 μm，k=2。金相显微镜放大倍率偏差致使试验线长度引入的不确定度分量是应用目镜测量平均晶粒度结果不确定度的主要来源；而使用金相分析软件手动测量平均晶粒度结果测量不确定度主要来源，却是由测量的晶界与试验线的交点数的不确定度分量引入的。在其他条件均相同的情况下，使用金相分析软件手动测量平均晶粒度比应用目镜直接测量平均晶粒度，更能缩小结果在相同包含概率下不确定性的范围，提高准确度。而对于均匀等轴晶粒的平均晶粒度测量，直线截点法和圆截点法对最终的不确定度的评定结果影响不大。     

微轴零件自动测量及双工位码盘控制系统设计与实现

传统数控走心机下料后,微轴类零件的尺寸测量以及分选码盘几乎都是由人工作业完成,效率低下,容易出错。针对以上问题,提出一款稳定可靠、生产高效的自动化测量与双工位码盘机械设备。该控制系统基于西门子S7-300 PLC和博途软件开发,硬件组态、多语言混合编程、人机界面等都在该平台下统一设计,实现了微轴零件皮带输送、方向校正、转运缓存、尺寸测量、双工位码盘等过程的自动化。该设备已经开发完成并应用于生产,检测质量与码盘效率得到很大提高。     

标准表法气体流量自动检定系统的设计与实现

针对利用原气体标准装置对气体流量计进行校准时效率相对比较低的现状,研制标准表法气体流量在线实时检定系统。在分析气体流量校准原理基础上,构建气体流量模型,设计标准表法气体流量检定系统结构,采用PLC进行气体稳流控制,采集标准表和待测表的数据,根据温度压力数值修正到标况下数值,在组态王环境下完成标准装置的检定。该系统具有自动采集各种数据、自动计算以及自动打印报表和储存数据等功能,实现校准过程自动化、高精度与高效性。通过对标准装置的测量误差和不确定度的分析,该系统达到了设计要求。