
主编:韩冰
创刊:计测技术
国际标准刊号:ISSN 1674-5795
国内统一刊号:CN 11-5347/TB
国内邮发代号:80-441
- 浏览排行
- 引用排行
- 下载排行
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.01
摘要: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围、量值复现与溯源、校准方法、测量中的应用方法等几个关键问题,从研究分析思维方式、技术方法创新要求、深层次开放合作等方面给出建议,以期为未来发展方向提供一些借鉴。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.02
摘要:基于冷原子干涉原理的绝对重力加速度测量装置具有灵敏度高、可长期测量等优点,在基础物理研究以及资源勘探、惯性导航等领域具有十分重要的意义,是公认的下一代绝对重力仪。本文描述了原子干涉重力测量的原理,总结了硬件系统组成和性能要求,指出了限制测量精度和工程化应用的主要因素,并综述了原子重力仪工程化发展的现状和趋势。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.03
摘要:几何量数字化测量方法与测量装备的发展对制造业影响深远,随着测量任务的多样化与复杂化,对几何量数字化测量方法与测量装备的要求越来越高。本文以现有的典型测量系统为例,根据传感单元工作原理的不同对这些测量系统进行了分类,分别介绍了激光跟踪仪、激光雷达、激光跟踪干涉仪、移动空间坐标测量系统、室内GPS、数字摄影测量系统的数学模型、工作原理、主要参数,并介绍了各测量系统的主要代表性产品、应用领域和目前的局限性。以此为基础,结合测量装备的自动化、数字化和智能化发展现状和当前现场环境下的复杂测量任务需求,提出了测量参量由单一参数测量向多参数测量发展、测量对象由单点测量向点云测量发展、测量方式由静态测量向动态测量发展、测量方案由单测量系统独立完成向多测量系统协同解决方向发展四项发展趋势.并顺应发展趋势提出相应的参考解决方案,为制造业领域中几何量数字化测量方法与测量装备的选择提供借鉴。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.04
摘要:高端装备的大型零部件几何尺寸测量与控制是保证产品交付质量的基础,高端装备性能及产量的提升对几何尺寸测量提出了更高的精度与效率要求。本文结合大型零部件几何参数测量需求,介绍了大尺寸坐标测量、扫描测量、姿态测量、协同测量、组网测量、动态测量六种大尺寸测量技术的工作原理、典型仪器以及应用特点,分析了固定式测量系统和柔性测量系统两类专用大尺寸测量系统的构建方案、工作特点、适用场景,总结了大尺寸测量系统实验室校准、现场校准、现场核查的手段和方法,阐述了大型零部件几何尺寸测量技术大范围、高精度、高效率、自动化、智能化的综合发展趋势。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.05
摘要:对航空发动机叶片几何参数进行了定义和分类,基于叶片几何参数精密测量的重要性、型面参数测量的复杂性和叶片几何参数测量评价的现状,详细介绍了航空发动机叶片几何参数测试计量保障体系构建的需求,提出建立覆盖航空发动机叶片几何参数的测试计量保障体系,并对该体系的内涵和架构思路进行了阐述,为航空发动机装备叶片零部件数字化设计制造、一体化协同工作平台的建设提供技术支撑。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.06
摘要:简单介绍了残余应力产生的原因及其对材料性能的影响,分析了现阶段残余应力测试方法的基本原理、应用场合和优缺点等,尤其是对目前普遍使用的X射线衍射法、中子衍射法、纳米压痕法、钻孔法等残余应力测试方法进行了详细说明。针对残余应力准确测量需求,分析现阶段基于标样法和仪器性能校准的残余应力校准方法,并说明了校准对残余应力准确测量的重要意义,最后总结了残余应力测试与校准方法的发展方向。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.07
摘要:面对短时间、高速度等极端测量条件的挑战,光子多普勒测速系统朝向更大测速范围、更高时间分辨力、更高灵敏度和多点测量能力四个方面快速发展。首先文章详细介绍了光子多普勒系统测速原理和背景;其次对测量速度在100 m/s以上、记录时间为纳秒级的瞬态高速光子多普勒测速系统的经典改进方法和发展现状进行了分类和总结;然后着重介绍时域展宽技术中时间拉伸和时间透镜两种方法在光子多普勒测速系统中的应用,结合两者时间放大特点和应用潜力进行了探讨;最后总结了瞬态高速光子多普勒测速系统现阶段遇到的问题并对其未来发展做出展望。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.08
摘要:角运动测量在旋转机械、飞行器、舰船、车辆、机器人等领域应用非常广泛。本文介绍各类角运动测量仪器的基本原理与应用领域,阐述了角运动参数计量技术现状及发展趋势,重点介绍了角运动参数动态校准方法,并指明了以量子陀螺为代表的新一代角运动参数测量技术成为国家战略关键技术后需要研究的问题。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.09
摘要:自主导航是评价轮式移动机器人智能化程度的核心指标,但是自主导航性能的计量评价仍处于起步阶段,计量评价指标体系和评价方法严重缺失。为此,本文通过调研现有轮式移动机器人自主导航的架构及路径规划算法,分析轮式移动机器人自主导航的性能指标,归纳国内外在自主导航计量评价方面的研究现状。在此基础上,总结轮式移动机器人计量评价技术的关键技术难点,推进轮式移动机器人计量评价技术的发展。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.10
摘要:针对薄膜等微小结构材料力学性能测试中面积函数测量问题,提出了一种改善微小压入深度下压头面积函数准确性的方法。该方法将压头与被测样品之间的投影接触面积与压头针尖曲率半径和角度相关联,解决常用的面积函数确定方法在50 nm以下浅压痕测量中不可靠的问题。经实验验证,该面积函数确定方法,可以提高微小接触深度下压入硬度和折合模量的测量准确度。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.11
摘要:在气流温度传感器风洞校准试验中,由于有试验成本高、校准试验环境与实际使用环境差距大等各种原因,有必要构建气流温度传感器数值校准虚拟风洞,实现极限非常规校准工况的气流温度传感器的误差修正及虚拟校准,并通过气流温度传感器的虚拟校准数值风洞获取仿真结果,尽可能地减少实物校准的工况数量,同时也从理论层面为气流温度传感器的设计与校准提供补充。本文介绍了气流温度校准技术国内外发展现状,分析了气流温度传感器数值校准虚拟风洞实现思路及方法,探讨了如何利用CFD技术在计算机平台上建立虚拟仿真风洞以模拟真实的校准环境,为建立国产化气流温度传感器数值校准虚拟风洞提供技术参考。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.12
摘要:在精密计量和智能计量的概念和技术基础上,结合高精度力值加载技术、压痕测量技术、自动控制技术和机器人应用技术等,设计并研制了无人值守的智能化洛氏硬度测试平台。平台包括PLC总控系统、自动运输系统、自动进样系统、自动打压测量系统和自动打标系统等。测试结果表明:无人值守的智能化洛氏硬度测试平台测量准确度良好,在提高测量效率方面具有显著优势。该平台的成功应用,推进了硬度测量智能化进程,为其它专业无人值守精密计量技术的发展提供了良好的参考方向。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.13
摘要:转矩转速测量仪常用于发动机等设备的机械功率测量中,其测量的技术参数主要包括转矩、转速和功率。当前转矩转速测量仪的校准大多采用静态扭矩和转速分别校准的方法,与使用状态存在较大偏离。文中介绍了一种用于对转矩转速测量仪进行多参数同步校准的转矩/功率标准装置,并对其总体机械结构、转矩发生系统的设计原理以及转矩测量模型的建立和测量不确定度影响因素等重要内容进行了介绍。影响因素分析和试验验证结果表明,装置复现转矩量值的测量不确定度不超过0.2%。采用本装置对多种类型的转矩转速测量仪进行了校准,应用结果表明,该装置可以实现在旋转状态下施加标准转矩的功能,达到了预期的技术指标,可为该类测量仪器在接近于工作状态的方式下进行多参数同步溯源提供技术手段。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.14
摘要:扭矩标准机是扭矩量值传递的标准仪器,主要用来校准高精度的扭矩传感器,其复现量值的不确定度是应用效果的重要保证。目前,国内外扭矩标准机的力臂杠杆部位大多采用刀口刀承支承方式或小孔节流原理整体式气体轴承支承方式,通过分析这两种支承结构的局限性,改进设计了一种新型杠杆支承系统,采用组合式静压气体轴承支承杠杆,有效控制摩擦力矩的同时还降低了实现难度和故障率,进而实现了整机性能的提升。同时,本组合结构还可将力臂杠杆改进为单梁双臂对称式框架结构,从而在降低杠杆加工装配难度的基础上使力臂杠杆的测量准确度得到有效保证。本文基于Fluent软件对多孔质静压气浮轴承进行流体仿真,研究供气压力、多孔质材料渗透率、轴承体厚度对其静态性能的影响,对轴承的选型提供理论依据和数据支持。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.15
摘要:通过对飞机270 V直流供电特性参数中畸变信号校准方法的研究,结合校准过程中的实际需求,设计出一种基于DDWS技术的飞机270 V直流畸变标准信号源,并从硬件设计方面给予了详细介绍。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.16
摘要:动态校准技术的难点在于非电量传感器的动态校准,“静标动用”的方法在一定条件下是合理的;温度传感器的动态校准面临着比压力传感器更多有待研究的问题。对动态校准技术的研究,扩展和提升了对计量概念的理解和认知。对于被校系统的特性分析已超越基于溯源的测量,将成为计量学首要的研究内容。动态校准技术的研究与发展应当给予更加充分的关注和投入。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.17
摘要:因导航定位有不可替代的作用,本文简要介绍了几种常用的导航定位方法,并对几种常用导航定位系统进行阐述,总结归纳了不同导航定位系统的特点。进而,提出了一种基于移动通信网络基站的低成本、高精度、快速、全球导航定位体现框架,并对其特点、优势和技术可行性进行了讨论。该导航体现框架有望在未来的智能交通、智能机器人、智能物流、智能边防、港口自动化、军事行动等领域有良好的应用前景。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.18
摘要:目前空气声高声压的溯源存在空白,本文基于激光-活塞发声器法,研究采用激光直接测量高声压下活塞振速的方式,实现了180 dB下高声压的溯源,并通过实验验证了理论公式和结果的一致性,为高声压的绝对溯源提供了技术方法,保障了高声压量值的准确可靠。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.19
摘要:制造和测量过程的不断迭代是提升产品性能的关键,目前高端仪器自主研发能力不足使我国高端制造业的发展受到了制约。长度计量仪器是保障制造业量值溯源准确性的重要基础,本文以研制的步距规校准装置为例,介绍阿贝原则、最小变形原则、最短测量链原则在高端长度计量仪器设计中的具体应用,为高端长度计量仪器的研制提供技术借鉴,推动我国高端仪器自主研发能力的提升。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.20
摘要:为获得更为真实的传感器频响特性,利用激光干涉仪对传感器进行动态校准,在传感器输入和输出数据的基础上,确定系统模型结构、阶次,基于输出误差模型,采用系统辨识实验法,辨识传感器模型的各项参数,从而建立被校冲击加速度传感器的数学等价模型,进而将模型方程转换为传递函数,并绘制出传感器的幅频、相频特性曲线,最终实现被校传感器的冲击频域校准。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.21
摘要:通过对脉动流工况下差压式流量计理论模型进行分析,提出基于双差压测量以消除流量导数项影响的算法,利用FLUENT软件对经典文丘里管内动态流场进行仿真,进而对脉动流量计算方法进行验证。仿真结果表明,利用传统单路压差法计算脉动流量时,由于遗漏流量导数项可产生很大测量误差,最大误差甚至可达-100%;而通过双路差压法计算脉动流量,能够有效消除流量导数项的影响,算例中最大误差降至5%左右。验证结果表明基于双路差压测量的计算方法可有效提高脉动流量测量准确度,具有技术借鉴价值。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.22
摘要:在动态压力测量领域中,带引压管腔的压力测量系统常被用于空间狭小、工况恶劣等情况下的压力测量,压力信号经过引压管腔传递往往发生畸变,引压管腔是降低压力测量系统频响的首要因素。本文首先介绍了带引压管腔的压力测量系统物理结构模型,阐述管腔动态特性影响动态测量机理。其次,介绍了现有引压管腔主要校准方法和装置,开展新型校准装置和方法研究,研制了一种静态压力及温度可调的校准装置。最后,利用该校准装置对带引压管腔的压力测量系统进行实验,对带引压管腔的压力测量系统的动态计量与补偿技术发展具有借鉴作用。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.23
摘要:介绍了跨、超音速条件下温度传感器恢复特性的校准设备与校准方法,采用反串、低流速原位互校等方法,针对几种典型结构的温度传感器进行了马赫数0.95~2.0条件下的恢复特性校准,并与美国航空航天局的校准结果进行了比较,结果表明,二者之间的相对偏差在0.1%~2.8%之间。通过校准实验揭示了跨、超音速条件下温度传感器恢复特性的相关规律,为高速气流温度的准确测量提供了依据。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.24
摘要:p.V.T.t;气体流量;正压;常压;不确定度
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.25
摘要:喘振测量是避免航空发动机由于出现气动失稳导致空中停车、叶片断裂等严重事故的重要手段。喘振测量系统用于在航空发动机即将出现喘振或喘振初期,能够准确地识别出喘振。本文基于现有动态压力校准装置进行喘振压差传感器动态校准、高低温特性测试和喘振电调控制器联调动态特性测试,为航空发动机喘振测量系统减少误判和漏判提供有力保障。进行喘振测量系统动态校准,对研究航空发动机气动失稳现象并提高发动机可靠性具有重要意义。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.26
摘要:研究建立了基于ISO国际标准的碰撞式高精度低冲击加速度校准装置,在冲击加速度峰值20~10000 m/s2,冲击脉宽0.5~10 ms范围内实现产生半正弦波形的冲击加速度传感器的高精度校准。本文介绍了校准装置的构成和工作原理,通过与冲击加速度国家基准的比对,结果表明本装置可实现0.5%(k=2)的冲击加速度校准不确定度。本装置提升了我国冲击加速度校准装置的准确度,满足航空航天、交通运输、汽车工业等领域广泛存在的对冲击加速度计的高精度校准需求。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.27
摘要:详细介绍了一种液体压力计微压标准装置的研制,采用超声波液位定位技术实现液位准确定位,并采用激光干涉技术实现了液柱高度准确测量,同时对温度控制、位移控制、数据采集处理等分系统设计进行介绍,最后对微压标准装置进行了测量不确定度分析和验证,该标准装置填补国防系统5 kPa以下微压量值传递空白,解决国防系统高准确度微压仪器仪表的溯源问题。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.28
摘要:概述了民用飞机电源系统发展趋势,针对变频交流电源系统,结合国内外研究现状,阐述了民机变频交流电源供电特性测试系统校准技术研究的意义。依据变频交流电源供电特性测试系统的技术要求,研究了校准方法并编写了校准规范;基于直接数字频率合成(DDFS)、直接数字波形合成(DDWS)、宽带信号放大和滤波等技术,研制了变频交流电源供电特性校准信号源;依据校准方法中的工作流程及信号设置,编制了校准程序,形成了自动化的校准系统。最后,将上述校准系统应用于多个主机厂、所的电源试验系统,完成了现场试验验证。通过上述研究过程,建立了完善的民机电源供电特性测试系统校准能力,为未来民机电网特性和用电设备供电适应性领域的研究奠定了坚实基础。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.29
摘要:表面传声器作为风速环境噪声测量工具,在航天、车辆领域应用广泛,由于其为扁平型结构,且前端无腔体,无法用常规手段进行多频率点的校准。本文研究一种表面传声器校准技术,采用扁平型非对称短耦合腔、大直径扁平表面传声器安装压盖等思路,经仿真分析与试验验证,可以有效地对表面传声器进行多频率点校准。
2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.30
摘要:旋翼天平原位校准中,校准不确定度是最核心的技术指标。根据实际工况环境,研究了原位校准方法,研制了原位校准装置,重点介绍了机械设计结构,梳理和明确了不确定度来源,最后完成了旋翼天平的首次原位校准测试工作,并依照规范的方法进行了原位校准不确定度评价,结果表明:校准装置性能达标,各力值分量相对校准不确定度均优于0.1%,各力矩分量相对校准不确定度均优于0.3%。
主编:韩冰
创刊:计测技术
国际标准刊号:ISSN 1674-5795
国内统一刊号:CN 11-5347/TB
国内邮发代号:80-441