
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
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2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.01
摘要:固体飞秒激光器以其体积小、成本低、使用寿命长、稳定性高、技术较为成熟等特点,受到市场的广泛青睐。重复频率是飞秒激光器的一个重要参数,在实际应用中,高重复频率能带来高效率、高精度等诸多重要优势。本文介绍了SESAM锁模、KLM锁模、高次谐波锁模等常用的GHz固体飞秒激光器锁模技术及发展情况,阐述了GHz飞秒光源在激光加工、距离测量、光谱测量等应用场景中突出的性能优势,并对GHz重复频率固体飞秒激光技术的发展方向进行了预测,为推动GHz重复频率固体激光器技术的完善与提升提供借鉴。
任春雷 , 周小陈 , 张炳诚 , 薛小龙 , 武艳奎 , 杨懿
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.02
摘要:在发动机试验中,推力室脉动压力数据是研究发动机性能、判断不稳定燃烧的重要依据。针对发动机试验脉动压力数据的特点和传统傅里叶变换在时频分析领域的不足,根据经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)方法良好的自适应特征、瞬时频率的精确定位能力、局部瞬时表达能力以及提取信号分量的优点,对发动机试验脉动压力数据进行分析。介绍了采用EMD方法对脉动压力数据进行分析的方法和步骤。分别采用FFT方法、EMD分解和基于不同小波基函数的小波分析方法分析脉动压力数据,总结了FFT和小波分析两种方法对非线性非平稳数据进行分析的不足。研究的结果显示,EMD方法能够较好地分析非线性非平稳脉动压力数据,且对研究、分析发动机试验脉动压力数据的频谱特征和不稳定燃烧具有重要的应用和推广价值。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.03
摘要:针对惯性仪表的复合校准问题,设计了基于离心-温度复合装置的自学习切换控制方法,实现了高精度、高均匀性的温度场控制。根据离心机不同工况下的温度箱控制系统结构不同,切换控制方案可满足系统在高低温下的精度要求,自学习PID控制算法解决了控制过程中存在的温度波动问题。离心机旋转状态下和非旋转状态下的实验结果表明:该控制系统性能良好,在-55~80 ℃内的温度控制误差在±0.1 ℃之内。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.04
摘要:为解决目前TDLAS波长扫描直接吸收法测温领域存在的干扰吸收峰影响温度测量准确性的问题,提出了一种基于吸收光谱线型对称的积分吸光度计算方法,利用中心频率至无干扰吸收峰一侧频率范围的吸光度,根据对称性得到全频域的积分吸光度,以此来排除干扰吸收峰的影响,提高温度测量准确性。选取7185.6 cm-1和7444.4 cm-1两条H2O吸收谱线,利用吸收光谱仿真数据在400~2600 K温度范围内选择8个温度点进行温度仿真计算,同时在实验室环境下搭建一套TDLAS测量系统,在573~1173 K温度范围内进行了管炉测温实验,并将吸收光谱线型对称积分吸光度计算法的测量结果与忽略干扰峰影响的单峰法的测量结果进行对比,结果显示:二者仿真计算温度的平均相对误差分别为1.11%和5.66%,实验测量温度的平均相对误差分别为1.02%和9%,验证了存在干扰吸收峰时根据线型对称性获取积分吸光度进行温度测量的可行性与准确性,为推动TDLAS温度测量技术发展提供了重要借鉴。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.05
摘要:在机载测试技术中,机载数据总线数据量急剧增加,数据处理越来越趋于复杂化,软件可复用性的要求越来越高。为满足这些需求,将抽象工厂模式的思想应用到航空总线数据处理中,根据抽象工厂的特点和适用场景,将总线数据按照类型进行实例化,形成对外统一的接口,然后对不同的总线接口进行数据处理。该接口只与总线的协议标准和技术特点有关,不依赖于具体信号,因此实现了数据处理的通用化,突破了原来面向各个接口信号分别处理的思想,从而实现了软件可复用的要求,提高了机载总线数据处理的效率和可靠性。
田森 , 吴娅辉 , 贾志婷 , 张大治 , 谢兴娟 , 姜延欢
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.06
摘要:针对航空发动机涡轮叶片的共振特性会导致叶片发生疲劳断裂、振动失效等问题,本文以某型号航空发动机涡轮叶片为研究对象,开展共振裕度分析研究。首先基于试验自锤击法和有限元物理仿真计算两种方法同步分析叶片的振动特性,通过提取叶片在两种工作状态下前6阶的模态分析结果,验证了该模型的正确性与实用性。其次在已有模型基础上,通过绘制不同工作转速下的Campbell共振曲线图,结合该型号发动机的实际工况参数,进行了转速共振裕度的校核分析,对叶片上可能发生共振的工作转速进行了解析并提出优化及改进方案。本方法主要是为叶片的前期设计制造及共振安全性检验问题提供了充足的科学依据和方法。
刘雅丽 , 李维 , 李昱东 , 李小宽 , 冯梁森 , 李新良
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.07
摘要:高性能芯片级原子气室的制备是现阶段芯片级量子传感仪器研制急需解决的关键技术之一。为解决目前芯片级原子气室研制领域存在的碱金属定量填充难、气密性差等问题,开展了高气密性芯片级原子气室制备方法研究,利用微电子机械系统(MEMS)技术实现了芯片级原子气室的批量制备。采用深硅刻蚀技术制备硅气室腔,利用RbN3的光分解实现碱金属单质的制备及定量填充,采用阳极键合技术对原子气室进行两次硅片/玻璃键合封装,成功获得了以N2为缓冲气体的Rb碱金属原子气室。对所制备的原子气室进行键合强度、气密性、吸收光谱测试,结果表明原子气室的玻璃/硅片/玻璃键合强度均较高,其中B组原子气室的漏气率平均值为2.2×10-9 Pa
罗瑞 , 徐利军 , 林敏 , 毛娜请 , 陈克胜 , 夏文
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.08
摘要:氚是涉氚场所中辐射防护监测的重点核素,对涉氚场所中的气态氚浓度进行有效监测具有重要的意义。根据GB/T 7165.5-2008第5部分要求,氚活度监测校准应使用与被测对象成分一致的参考源,即标准氚气。解决该难题需要研究并建立标准氚气的制备方法和定值方法,确保氚气活度量值源头的有效性。基于稀释法研制了气载氚标准源,通过长度补偿法进行氚活度浓度定值,并进行了不确定度的分析和评定。氚气标准源的研制填补了国内该领域的空白,为氚监测仪的量值溯源提供了重要支撑。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.09
摘要:为满足精密测温需求,解决标准光电高温计测温结果易受环境温度影响的问题,设计多点控温系统,该系统通过多点布控的方式实现内层壳体整体控温,应用薄膜加热片作为控温元件,并采用自主设计的控温电路。开展试验对该系统的控温稳定性、重复性以及标准光电的测温稳定性进行了验证,结果表明多点控温系统稳定后2.5 h波动0.09 ℃,三天控温重复性0.1 ℃。室温环境下,应用标准光电高温计测试银固定点黑体辐射源,使用多点控温系统与不使用多点控温系统时的测温波动分别为0.1 ℃和0.7 ℃。本文研制的标准光电高温计多点控温系统具有稳定性好、体积小、重量轻、易于控制等优点,能够有效满足标准光电高温计的精密测温需求,为促进国产精密测温仪器的性能提升起到推动作用。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.10
摘要:为满足功率半导体器件参数测量中对脉冲高压源输出脉冲幅值和宽度的需求,基于Marx发生器原理设计了一脉冲幅值和宽度连续可调的脉冲高压源,用以对功率半导体器件参数的快速测量。该脉冲高压源通过改进Marx发生器基本结构,采用双电源充电模式,减小了脉冲发生器的充电时间;采用同步放电电路,提高了脉冲电压的输出精度;在此基础上,采用快恢复二极管隔离每级Marx电路,降低了充电损耗。通过控制双电源充电电压和放电回路中固态开关导通时间,实现了输出脉冲电压幅值和宽度连续可调。实验结果表明,该脉冲高压源在脉冲幅值0~8000 V和脉冲宽度200~1000 μs之间连续可调,上升时间为35 ns,可满足功率半导体器件参数快速测量的需求。
崔岩梅 , 李涛 , 周宁 , 欧阳海宁 , 高战朋 , 唐薇
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.11
摘要:为了解决静强度变形测量试验中,拉线传感器两维角度偏转引入的测量问题,采用转台提供标准偏转角度、拉线传感器正交安装测试的方法,突破了变角度工作条件下的拉线传感器校准技术,提出了基于正交安装的灵敏度系数校准方法,构建了校准装置,并通过两个正交方向的灵敏度系数合成,提出了拉线传感器正交误差模型的建立方法,最终为拉线传感器变角度工作条件下的现场误差测算提供了方案,实现了静强度试验中变形量测量的快速评定。拉线传感器校准方法的探索,对其在测试领域的应用起到了促进作用。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.12
摘要:利用光频梳对稳频激光波长进行测量是建立基于光频梳的波长基标准的必经程序。为了建立基于光频梳的波长标准,并为开展激光波长校准工作提供技术准备,利用自研光纤光频梳对乙炔稳频1542 nm激光波长进行了测量。利用光频梳产生参考激光与待测激光差拍,通过简单的代数关系获得了乙炔稳频激光的绝对频率和真空波长,并与相应的国际推荐值进行了对比。实测获得的乙炔稳频激光的真空波长值为1542.38 371 235 742 nm,在CIPM给定的不确定度范围内,秒稳定度为4.13 × 10-13。两台不同的光频梳对乙炔稳频激光波长的测量结果具有高度一致性,进一步证明了光频梳对激光波长的测量准确性。本研究对于顺应国际长度基标准发展趋势,加速光频梳在激光波长测量领域的应用进程具有重要意义。
2022(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2022.04.13
摘要:结合装备准确性和可靠性综合保障要求,深入剖析了传统标准规范中综合保障和计量保障的内涵和外延,探讨了以测试性要求为纽带,实现二者在装备保障标准规范体系中有机融合的方式,提出了建立兼顾准确性和可靠性综合保障标准体系的思路,可为建立包含准确性和可靠性要求的装备保障标准体系提供支撑。
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