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中国测试 2017年第08期杂志 文档列表

中国测试杂志测试理论

基于海试的水下立式采油树安装测试技术研究1-5

摘要：为促进水下立式采油树国产化进程,以水下立式采油树样机海试安装测试关键技术为重点展开研究。基于水下立式采油树的结构特点、下放安装方式和测试方法,结合国内外研究现状和现有相关行业标准,提出适用于水下立式采油树海试的安装测试流程;设计无防喷器、无隔水管的新安装测试方案,并制定海试作业操作流程,阐述具体的安装测试方法。该新方案可简化安装测试过程,节约海试成本,可专门服务于海试安装测试,为国内水下立式采油树以及相关水下生产设备的海试作业提供参考。

矢网中噪声选件的校准方法研究6-10

摘要：为解决矢网中噪声选件的计量问题,分析当前该类产品的测量原理,指出现有校准方法无法对矢网中噪声选件开展计量的原因。参照当前矢网的校准方法,提出一种整体校准方案,并报道该方案的基本要求。基于无源器件的噪声稳定特点,提出失配空气线和衰减器作为检验件的新型实现形式。在对比分析现有矢量和标量两种方法无源器件噪声标准值计算方法的基础上,报道检验件标准值包含温度信息的矢量计算方法。通过检验件与低噪声放大器级联的方式,实现矢网中噪声选件的整体校准。该方案分别在Keysight公司和R＆S公司的产品中进行试验,测量频段6~18 GHz,校准结果的偏差分别为0.4 d B和0.6 d B。

基于Fisher统计量的测试性增长试验数据相容性检验方法11-13

摘要：在测试性评估过程中,为检验测试性增长试验数据与现场数据的总体一致性,提出一种基于Fisher统计量的相容性检验方法。主要针对“小子样、成败型”数据,提出顺序约束模型完成对试验数据的增长趋势检验,依据超几何分布构造Fisher统计量,对相邻增长阶段间连带关系进行判定,继而得到增长试验数据与现场数据总体一致性的相关结论。实例应用表明：在小样本情况下所提方法能对总体一致性做出合理判定,其可处理的样本量上限为26,工程实际中,在给定显著性水平的情况下,应综合考虑增长成本、结果稳定性、维修改进技术水平等因素的影响,合理安排装备增长过程中的增长阶段数。

中国测试杂志测试方法

单轴拉伸状态下V型切口的应力集中系数14-18

摘要：为统一单轴拉伸状态下相同应力集中系数的V型切口形状尺寸设计,以提高缺口试样试验结果的可比性。比较分析目前拉伸试验、疲劳试验和持久试验等标准方法规定使用的试验切口形状尺寸以及计算公式。通过疲劳试验数据结果,依据缺口疲劳系数值和应力集中系数的拟合关系,验证最新修订版的ISO 204标准与DIN 743-2——2000标准给定的公式更适合V型切口形状试样的应力集中系数值计算。并提出以统一的计算公式和切口形状尺寸比例作为设计遵循的准则,提高单轴拉伸状态下缺口试样测试材料缺口敏感性结果的可比性。

超声波法测试固体火箭发动机燃速19-23

摘要：为测量固体火箭发动机燃烧过程中推进剂燃速变化情况,组建可用于固体发动机地面试验特殊环境的超声波测量平台,应用超声波连续脉冲反射法测量,获得发动机不同界面的超声回波波形数据。通过设置区域增益并观察分析实验数据,从复杂的回波数据中提取出推进剂的厚度变化量,通过计算得到不同时刻推进剂的燃速。回波图可以清晰反映出推进剂端面的燃烧退移过程,进而可获得推进剂的燃烧规律。利用超声波法实现固体火箭发动机地面试验条件下推进剂燃速测量,测得实时连续的发动机燃速,可为固体火箭发动机结构设计及装药设计提供重要参数。

城市射频公众曝露区域监测最优网格尺度研究24-27

摘要：采样密度最优化是当前区域环境监测的难点问题,然而对区域射频公众曝露监测的最优尺度研究仍处于空白。该文以江苏省南通市为例,采用新型车载监测技术对城区区域射频公众曝露进行现场实测,构建3种网络分布特征。研究结果显示,2 km×2 km、1 km×1 km和0.5 km×0.5 km这3种网格尺度所得南通城区平均电场强度分别为（0.56±0.24）V/m、（0.57±0.27）V/m和（0.56±0.31）V/m,其中以1 km×1 km测试值最接近总体均值。经Cochran理论计算法验证,研究区域至少需要1 km×1 km网格密度的采样尺度下,相对误差为10%,才满足Cochran公式获取的最佳采样网格数量。因此,1 km×1 km网格是以南通市为代表的我国II型大城市城区环境射频电磁辐射测试的最优网格尺度。

基于数据融合的脉冲涡流厚度测量方法28-32

摘要：在脉冲涡流检测中,通常使用响应信号的特征值,如峰值时间、峰值等来测量材料的厚度或缺陷的深度。该文提出一种新的测量方法对几何参数和材料电磁参数进行分离,实现厚度的测量。把被测对象的厚度被划分为一系列的标准厚度,每累加一次厚度,就会有一个对应频率的激励信号。由于脉冲激励信号拥有丰富的频率信号,可以用来作为厚度的扫描信号。通过对这些信号的分析,当扫描信号对应的厚度大于等于被测厚度时,该信号和参考值有很大区别,可以进行厚度测量。另外,为提高检测精度,引入数据融合的方法来综合数据信息,从而提高方法性能。

基于Hilbert变换科氏流量计相位差测量方法改进33-40

摘要：离散Hilbert变换因其计算相位差准确度高,在科氏流量计中得到广泛应用。针对非整周期采样下信号变换失真问题,研究基于采样数据的减小信号变换失真算法,提高流量测量精度。分析离散Hilbert变换四步算法,根据离散变换特征,提出非整周期信号周期化插补算法和信号变换误差计算的区间循移算法。通过实验验证,在非整周期采样时,所研究算法可减小采样信号变换失真,相位差计算精度提高一位,质量流量计算误差小于原来误差1/5。

一种未知表面活性剂产品的成分剖析41-44

摘要：未知物剖析是一种利用多种分析手段,对样品的表面、形态、结构等各方面进行综合定性定量分析的方法,该文通过一种未知表面活性剂产品的具体剖析方案的设计与数据分析,确定该表面活性剂的主要成分。利用液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）,结合傅里叶变换红外光谱仪（IR）、扫描电子显微镜X-射线能谱仪（SEM-EDS）、气相色谱质谱联用仪（GC-MS）、气相色谱仪（GC）等对该产品的成分进行剖析;并通过对测试结果的综合分析,确定该表面活性剂的主要成分为阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,其中阴离子型表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）和十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）,非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）和烷基糖苷。该表面活性剂的固含量约为57.0%,其溶剂为水（33.2%）和乙醇（8.7%）。实验证明该方法可为同类产品的剖析提供思路。

ATR-FTIR快速识别鞋底材料的方法研究45-49

摘要：为建立鞋底材料的快速识别方法,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）仪测试橡胶（异戊胶、丁苯胶和顺丁胶）、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、热塑性橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物8种常用鞋底原材料,并对采集的红外光谱图进行详细解析,分析各类鞋底材料主要的特征官能团及其对应的红外吸收峰,据此建立常用鞋底材料的ATR-FTIR标准谱图库。采用该方法实测未知鞋底样品,根据谱图解析可以对样品的材料进行分析判别,证明利用建立的标准谱图库通过软件比较检索的方法可以更加快速方便地识别鞋底材料。

基于红外光谱法的三组分混合纤维混纺比的测定50-54

摘要：红外光谱法结合偏最小二乘法定量模型在两组分纤维混纺比的测定中的应用已有研究,但其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用鲜有报道,该文旨在探讨其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用。利用红外光谱仪,采集大豆纤维、涤纶、牛奶纤维、锦纶、黏胶纤维的红外光谱图,并选择合适的峰范围,结合偏最小二乘法,分别建立大豆纤维/黏胶/涤纶和牛奶纤维/锦纶/黏胶纤维的定量分析模型。大豆纤维/黏胶/涤纶定量分析模型中大豆纤维、黏胶和涤纶的回归系数分别为0.999 2、0.998 5和0.998 9,定标均方根误差分别为1.21、1.45和1.41;牛奶纤维/锦纶/黏胶纤维定量分析模型中牛奶纤维、锦纶和黏胶的回归系数分别为0.999 6、0.999 2和0.999 7,定标均方根误差分别为0.89、1.05和0.75。两组混合纤维的实际测试值和真实值的绝对误差的绝对值均小于1.80%。由此可以得出红外光谱法结合偏最小二乘法可以准确测定三组分混合纤维混纺比的结论。

间苯三酚栓剂在家兔体内的药动学研究55-59

摘要：建立液相色谱-质谱联用（LC-MS）测定间苯三酚血药浓度的方法,并研究间苯三酚栓剂在家兔体内的药动学特征。取6只健康家兔直肠给予间苯三酚栓剂,于给药前和给药后5,10,15,18,20,25,30,45,60,90,120,180 min分别自耳动脉采血0.5 m L。采用LC-MS检测其血药浓度,安捷伦C18柱（4.6 mm×50 mm,1.7μm）,流动相甲醇-水（含0.1%甲酸）梯度洗脱,三重串联四级杆质谱电喷雾（ESI）离子源,多反应监测（MRM）方式进行检测,离子化方式为正模式,进样量为2μL。采用DAS3.0药动学软件计算其在家兔体内的药动力学参数。间苯三酚在0.1725~5.52mg/L质量浓度范围内与其峰面积与内标峰面积的比值呈良好的线性关系。间苯三酚在家兔体内的药动学参数t1/2,Tmax,Cmax,AUC0-∞分别为65.733 min,15 min,1.277 3 mg/L,39.993（mg·min）/L。该方法专属性强、精密度好,可用于间苯三酚家兔体内的药动学研究。间苯三酚栓剂在家兔体内代谢过程符合一室模型。

中江丹参植株中Cd、Pb、Cu的溶剂提取及离子交换去除研究60-65

摘要：为深入了解丹参植株根、茎、叶中镉、铅、铜在不同极性溶剂中的溶出特征以及赋存物质,该文采用80%乙醇、去离子水、1.0 mol/L Na Cl、2.0%HAc、0.6 mol/L HCl常温提取丹参植株成分并测定提取液中3种金属的含量,分离植株多糖并测定其赋存金属含量。结果显示植株不同部位的3种金属的溶剂提取率差别很大,表明金属在植株的不同部位以多种化学形态存在;丹参多糖赋存镉、铅、铜的比例在3%~30%之间。在形态分析的基础上,为进一步了解丹参有效成分提取过程中3种金属的溶出率和去除方法,以总丹参酮、总黄酮和总酚酸含量为检测指标,采用不同浓度的乙醇和稀碱液提取丹参叶中的成分。结果表明镉、铅、铜的溶出率分别为24%、54%、66%。实验采用离子交换法去除提取液中重金属,p H 6.0上柱吸附、50%乙醇洗涤可去除提取液中80%以上的重金属,有效成分保留90%。离子交换法可有效去除丹参提取物中的重金属。

中国测试杂志测试仪器

基于新型空气等效材料的治疗水平电离室研究66-70

摘要：针对目前使用的治疗水平电离室石墨帽有效原子序数偏低,且易碎等问题,研究以空气电子密度、等效原子序数、反应截面为基础,模拟计算出空气等效材料的有效原子权重及质量配比。采用高纯石墨烯粉末作为基材,添加纯度为99.9%的偏氟材料,高温融化搅拌高压压制成空气等效板材,该材料导电率为0.03 S/cm,质量密度为1.8 g/cm3。以该空气等效板材为基础,设计加工一种新型的0.6 cm3治疗水平电离室,并采用不同材质的收集极做能响实验,确定收集极的材质。通过实验证明,该电离室漏电（零点漂移）为0.15%,测量重复性为0.07%,示值非线性为0.27%,X能量响应为1.63%,X/γ能量响应为-0.48%,杆旋转为0.46%,满足JJG 912——2010《治疗水平电离室剂量计》对电离室的要求。

磁隧道结传感器噪声自动测试系统设计71-75

摘要：磁隧道结（MTJ）虽然可以实现相当大的磁阻变化率,但是其噪声尤其是低频下的1/f噪声十分严重。为分析MTJ的噪声来源及大小,设计一套基于Lab VIEW的噪声自动测试系统。通过综合分析测试系统噪声来源、建立放大器等效噪声模型,测试得到系统在不同放大倍数下的等效输入噪声电压和噪声电流,并确定最优放大倍数。在此基础上,利用软件运算对放大器噪声进行剔除,以提高测试系统准确度。经过测试标准电阻噪声,验证系统误差可以维持在±5%以内。最后对Al Ox基MTJ和磁传感器TMR9002进行测试,得出并解释磁传感器噪声随偏置电流和磁场的变化规律。

新能源汽车动态工况EMI测试系统构架设计与关键技术分析76-79

摘要：针对当前新能源汽车EMI测试系统速度慢、不适用多频率测试、系统集成化程度低、不满足动态工况的问题,提出系统需求分析。在保留原有独立系统基础上提出高效便捷的集成方案与测试框架,对其中的制动压力测量、EMI快速测试、数据同步等关键技术提供方法和思路,为实现新能源汽车动态工况EMI测试奠定坚实的基础。

基于多传感器信息融合的机器人障碍物检测80-85

摘要：针对单一传感器在机器人避障过程中不能全面且准确定位障碍物的缺点,提出基于多传感器信息融合的障碍物检测方法。第一阶段使用视觉传感器检测未知环境中的障碍物,通过Zernike矩边缘检测方法提取障碍物图像边缘,然后采用Hough变换原理提取障碍物的直线特征,获得障碍物大概位置;第二阶段使用超声波传感器和红外传感器对障碍物进行检测,获得障碍物准确位置;最后使用联合卡尔曼滤波对3种传感器获得的信息进行融合,得出融合后的障碍物位置信息。实验结果表明：该方法克服视觉传感器、超声波传感器和红外传感器的局限性,可以精确感知机器人周围的未知环境信息,并能够检测和定位机器人路径上的障碍物,定位误差〈6 cm,满足机器人避障的实时性和可靠性需求。

基于Cortex-M4医用高频高压发生器的研究86-90

摘要：针对医用X射线机在工频供电条件下存在有用射线输出率低、X射线管输出电压纹波系数普遍偏大的现象,为保证X射线机工作的稳定性与准确性,该文提出一种基于Cortex-M4内核的医用高频高压发生器设计方案。分析高频高压发生器的结构及其工作原理,运用全桥串并联谐振逆变电路实现对高频电压的转换。设计采用双闭环控制,通过对采样电压及电流的采集计算和误差分析,进而调节脉冲频率控制电路和脉冲宽度控制电路,确保输出管电压、管电流的精确、稳定。运行结果表明：该设计的高频高压发生器相对误差小,系统运行稳定性能好,输出电压精度和电流精度高,可以很好地满足医用X射线机工作需求,具有较好的应用价值。