动态计量技术发展中的几个关键问题

经过几十年的发展,动态计量技术已经初见成效.但由于工程动态测量的复杂性,现有计量技术在理论框架、计量特性表征、工程测量应用等方面表现出其局限性,其未来发展方向是一个值得研究探讨的问题.针对面向工程应用的高精度动态测量需求,本文从动态测量全技术链的角度对动态计量技术进行全面审视,结合国内外相关研究情况,探讨分析了定义与范...     

2010年我们需要什么样的计量——德国和欧洲计量的发展历程

提出了计量学领域未来5年的规划,概括了德国和欧洲计量学的当今发展情况.回顾并以实例解释了未来计量学活动中利益相关者之间的交流和合作、专家报告的作用、技术远景研究、计量学的战略研究或远景研究等基本因素.     

大数据时代计量校准理论与技术的发展展望

针对当代计量校准的两种需求进行了详细讨论。针对适合于各种严酷人工环境条件下的测量仪器设备与系统的现场计量校准需求,提出了大数据系统的理论技术发展方向,以线性或非线性系统模型进行系统建模,由单一环境条件变化合成多种环境条件变化,最终以系统理论方式解决多种因素严酷环境条件下的现场计量与校准问题的预测。针对数字化特征明显的数据域仪器设备的计量校准,提出了数据域计量校准理论、方法、技术的发展方向,以统计理论、信息理论、系统理论为基础,以频域、值域、逻辑域、变换域等理论与技术为手段,以模型参数等作为计量校准目标和结果。     

基于激光绝对法的动力调谐陀螺动态特性校准技术研究

针对国防系统和航天工程中对于动力调谐陀螺挠性组件动态特性校准的需求,研建了一套动力调谐陀螺挠性组件动态特性校准装置,解决工程上动态校准的需求.校准系统组建完成后,通过多次试验对动力调谐陀螺挠性组件动态特性校准装置的技术指标进行了验证,并与同一被测对象在区域最高计量标准装置上的校准结果进行了对比.实验验证结果表明,校准装...     

基于火箭橇试验的北斗接收机动态校准技术

提出一种基于火箭橇试验的北斗接收机动态校准技术,通过阐述动态校准过程,火箭橇试验标准弹道建立方法、接收机动态定位和速度误差评定方法、火箭橇试验外测参数的溯源及校准过程不确定度评定方法,建立了计量型可溯源的火箭橇试验系统,并对两款接收机校准结果进行了分析。结果表明火箭橇试验能够有效解决北斗接收机的高动态校准问题,具有一定的应用价值和扩展前景。     

近代计量学的发展(续)

三、国际单位制的发展和测量及校准结果的国际多边互认以7个基本单位为基础的国际单位制的建立标志着计量学发展进入一个新的阶段，它实现了计量单位在各国、各地区以及科技、经济、社会各领域中的广泛通用的目标。虽然，美国目前尚使用部分英制单位，但以国际计量大会、国际计量委员会为权威单位的一切文件、决定和国际推荐值，均一律采用国际单位制。我国于1984年，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，在其后颁布的计量法中，也明文规定采用国际单位制。从此，沿用了几千年的尺、寸和斤、两已为米和千克代替。采用国…     

2m比长仪动态校准位移传感器的研究

介绍了2m比长仪的改造及其功能的拓展,用其校准大量程位移传感器的方法.以校准激光三角法位移传感器为例,采用动态校准方法实现可外触发位移传感器的校准.对德国米依公司optoNCDT1700激光位移传感器进行了校准实验,在比长仪滑板运动速度为1mm/s情况下进行了动态测量,实验验证了传感器的全量程线性度小于0.08%FSO.     

可溯源动态压力校准方法

动态压力测试与校准技术越来越受到重视,校准的技术手段也越来越多,但关键的溯源问题已经明显制约了动态压力测试校准技术的发展与推广.本文比较分析了阶跃压力、脉冲压力、正弦压力三种主要的动态压力激励信号的主流校准溯源方法,以及它们在可靠溯源方面存在的不足,尤其是使用越来越多的脉冲压力与正弦压力校准.通过对各种测量原理的可溯源动态压力校准方法以及世界各国最新研究进展情况的全面分析归纳,总结出基于运动参数与动力学方程的动态压力测量方法与基于折射率变化的激光干涉动态压力测量方法等两个重点研究方向.     

动态压力标准发展现状

动态压力测量与校准技术越来越受到重视和推广,校准的技术手段也越来越多,但动态压力的溯源技术和动态压力标准的建立发展相对缓慢。通过介绍俄罗斯、法国、美国等世界各国家动态压力标准器具体系和量值传递体系的构成以及研究现状,并比较分析我国动态压力标准发展状况与需求,建立我国动态压力标准器具体系和量值传递体系非常必要,建议建立由阶跃压力标准装置(激波管、快开阀)、正弦压力标准装置、脉冲压力标准装置构成比较完整的国家标准器具体系。     

电阻应变传感器动态特性校准方法的研究

电阻应变传感器种类繁多、应用广泛,在桥梁隧道、建筑、航空航天等行业和领域中多用来对其结构进行监测,而合理评价电阻应变传感器的动态特性就非常重要,讨论分析了电阻应变传感器的特点及相关国内外标准规范对计量特性的描述,针对电阻应变传感器的计量校准现状,论述了一种利用现有的振动计量装置进行电阻应变传感器动态特性校准的方法。该方法以现有的振动标准装置为基础,通过动态信号分析仪分别采集振动台信号和应变传感器信号,并对测量信号进行分析得到动态灵敏度,完成传感器动态特性的校准。通过试验验证了该方法切实可行,重复性较好,最后说明了数据处理过程并评估了传感器动态灵敏度的不确定度。     

冲击及瞬态冲击力绝对法校准技术的研究现状

文章介绍了国际标准的激光干涉绝对法冲击校准技术和目前德国PTB正在从事的瞬态冲击力校准系统的研究发展状况，指出加速度的直接复现是实现包括冲击加速度和瞬态冲击力在内的绝对法动态校准的基本前提，因此，这两种绝对法校准技术具有完善的计量原理和相似的计量特点，能够完成冲击传感器和动态力传感器的高精度动态校     

动态力解耦和动态标定相关技术研究综述

随时间变化的力称作为动态力,其在航空航天、材料科学、汽车制造、武器威力等研究领域均为重要的测量参数。理想情况下,动态力测试与其他传感器输出无关,涉及的仅仅是测试通道方向的输出。但是,由于加工工艺、安装工艺等限制,在测量某方向动态力时,难免耦合其他方向的输出信号造成动态耦合,只有准确的找到各维间力的相互耦合关系,才可以达到精确测量动态力的目的。同时,在测试前应先标定传感器,以提高测量的准确性。目前多采用静态标定进行动态力测量的“静标使用”方法,在测量中必然会产生较大的误差。因此,动态力的解耦及动态标定具有较大的意义。通过分析相关文献,总结了动态力解耦和动态力标定的常用方法,对比优缺点并提出展望。     

基于正弦激励的压电加速度计模型参数辨识

针对压电加速度计常规校准无法完全满足实际机械动态量测量要求的问题,采用基于加速度计模型参数校准的方法。参数未知的线性二阶微分方程用来表示加速度计动态特性,利用绝对法振动校准加速度计频率响应数据,采用最小二乘算法确定了未知的参数的值,同时利用蒙特卡罗法确定了参数值的不确定度。最后对加速度计进行了瞬态冲击加速度校准,计算辨识所得模型在相同冲击激励下的预测输出。结果表明:瞬态冲击加速度校准与计算辨识模型结果相差不超过1%。     

基于窄脉冲冲击激励的压电加速度计动态校准

论述了目前加速度计校准的方法以及主要不足之处,并以压电加速度计为例,采用冲击激励法对其进行了动态校准,详细说明了校准所使用的装置和校准过程,采用单自由度的质量弹簧系统来描述加速度计的数学模型,利用系统辨识的方式得到了数学模型的参数,分析了加速度计动态校准的结果并且与绝对法振动校准进行了比较与分析。     

生物安全柜基础计量特性研究

针对不同型号Ⅱ级生物安全柜的性能差异及复杂的计量操作,研究优化出基层生物安全柜使用人员简易和有效的检测操作内容,指导使用中的期间核查。为满足基层生物安全柜使用人员,在期间核查中,能够通过最简单的操作确保仪器性能的正常。实验中对生物安全柜计量特性的检测方法进行优化,并将优化结果与规范测试结果进行对比,分析优化后方法的可行性。数据结果表明,洁净度检测简化成四个点位;光照强度检测简化为五等分点;噪声检测优化为两个更接近实际人耳接收噪音的点位;下降风速简化为三点法;流入风速简化为六个点位,角度设为45°;发烟位置最优选在距离风机较近的位置。优化方法后的检测结果与规范检测的生物安全柜各计量特性结果接近一致。优化后的生物安全柜检测方法能够满足一线使用人员快速了解生物安全柜的当前性能,为开展生物安全柜计量特性研究,及时发现生物安全隐患,预防实验室生物事故出现奠定基础。     

铠装热电偶动态响应校准过程数值研究

时间常数是描述温度传感器动态响应特性的重要参数。由于实验室校准条件通常难以覆盖温度传感器的实际使用条件,因此基于有限体积法数值仿真研究了插入法和回路电流阶跃响应(loop current step response, LCSR)法校准铠装热电偶动态响应的过程。建立了热电偶保护管、绝缘层、感温层的三维模型,分析了绝缘层MgO不同填充密实度下热电偶的动态响应。结果发现,采用3个极点的方程对LCSR响应数据进行拟合、变换求得的时间常数与插入法获得的时间常数偏差小于10%,为快响应铠装热电偶动态特性的设计、校准提供了一种新方法。     

测力刀柄系统标定技术研究

测力刀柄系统可实时监测切削过程的轴向力和扭矩的变化,为测试自主设计的测力刀柄系统的使用性能,设计并研制了一套标定辅助工装,搭建了标定实验平台,完成了静、动态标定实验.采用逐级加、卸载法,确定了测力刀柄系统的线性度、重复性和滞后性等静态特性指标;通过脉冲激励法获得了测力刀柄系统的固有频率、阻尼比和最大工作频率等动态特性指...