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中国测试 2018年第04期杂志 文档列表

中国测试杂志测试理论

标准铂电阻温度计Wt数学模型使用中的理论误区及新模型研讨1-7

摘要：长期以来,国内外温度计量学界对标准铕电阻温度计检定结果的不确定度使用数学模型Wt=Rt/RP进行评估。为探讨使用该数学模型的正确性,对此类温度计检定结果不确定度分量中最重要的影响量在该数学模型中的地位与影响进行分析研究。通过对误差分析、不确定度评估的结果与温度计检定中重要误差分量的图解数据比较,发现Wt公式所代表的误差(或不确定度)分量是总误差中很小的一部分,与大误差项相比几乎可以忽略不计。该结果还得到某一检定规程实际数据结果的验证,证明Wt公式作为不确定度评估的数学模型是不科学的,可能漏掉大误差项。指出按现行规程规定的温度定点分度方法,依靠Wt比值公式来规避电阻的绝对精密测量是不真实的。最后,在讨论电阻温度计检定方法与结果的基础上给出正确评估标准铕电阻温度计检定结果不确定度的数学模型。

在片Multi-TRL校准技术研究8-13

摘要：美国NIST Multi-TRL校准技术实现在片散射参数(S参数)的精确校准测试,但国内尚未实现上述校准技术,致使在片测量准确度不能满足精密测试需求。在充分研究Multi-TRL算法并自主推导相关核心公式的基础上,开发Mutli-TRL校准软件CETC13,并对校准软件准确度进行验证。然后利用半导体工艺开展0.1~40 GHz Multi-TRL校准标准1312的设计和制作,通过衬底厚度、横截面的优化设计,该校准标准能有效抑制多模传输。CETC13校准软件与校准标准校准过的在片系统测量结果与国外相同等级的在片系统相比,在0.1~40 GHz频段内,传输幅度相差0.05~0.10dB,相位相差0.05°~1.3°;反射幅度相差0.002~0.007,可解决国内在片S参数精确校准测试问题。

岸边集装箱桥式起重机疲劳寿命预测14-18

摘要：为确保岸边集装箱桥式起重机能够安全的运行、防止安全事故的发生,对其进行两个月不间断连续监测,并对主梁结构进行疲劳寿命预测分析。将起重机实际的运行数据经过等值压缩、峰谷值提取等处理,再利用雨流计数法对数据结果进行循环数据统计。利用Goodman等寿命法对循环应力进行等寿命转换,消除平均应力的影响。结合P-S-N曲线和Miner法则,对起重机进行疲劳寿命预测。结果显示,在99%的存活率下,岸边集装箱桥式起重机的主梁寿命约为38.85年,所得数据可为起重机的维修与保养提供参考。

中国测试杂志测试方法

特定车速下商用车驾驶室抖动原因分析19-25

摘要：为解决某商用车在特定车速下发生驾驶室异常抖动问题,通过偏频实验、道路平顺性试验、驾驶室悬置的隔振率测试,结合频谱分析和相干分析以及有限元分析进行综合分析,找出该汽车在特定车速下异常振动的振源与传递路径。结果表明:当车速在45km/h左右时,车轮产生的激振频率与驾驶室的固有频率和车架的一阶模态接近,导致共振。针对引起该驾驶室异常振动的激励源提出改进建议,消除异常振动现象,并为该类问题提供一种有效的故障诊断流程。

基于相位映射的结构光相位误差补偿方法研究26-30

摘要：为减小结构光投影视觉测量系统中相位失真对测量结果的影响,基于最小二乘法和线性插值方法,建立实际光栅相位与理想光栅相位映射关系,并以此关系对投影条纹的相位误差进行校正。在校正过程中,为满足线性插值的单调性、有效性和唯一性,对所采集到的相位进行线性拉伸变换,使其覆盖全部投射相位值,并引入微调函数使其形成单调变化的相位序列。为验证该方法的有效性,搭建由摄像机、投影仪组成的光栅投影结构光三维测量系统。实验结果表明:该方法能够对投影仪生成的光栅条纹的非正弦畸变进行补偿和校正,并最终给出合理的相位测量结果。该方法简单可行,可用于实际结构光测量系统的校正。

基于迭代求解的容差模拟电路多参数故障诊断31-36

摘要：该文研究容差条件下的非线性模拟电路多参数故障诊断问题,提出一种三阶段的故障诊断算法,实现故障元件的定位和参数估计。首先,假设非故障元件参数取标称值,通过矩阵方程迭代求解得到故障元件的参数近似值;然后,将故障隔离转化为容差约束下的线性规划问题求解,舍弃虚假解,得到真实故障集;最后,考虑非故障元件参数在容差范围内波动,采用线性规划方法对故障参数的近似值进行修正,得到容差条件下的故障元件参数取值范围。仿真实验验证算法的有效性,该算法适用于交/直流和非线性电路故障诊断,具有较高的诊断准确度和参数辨识准确度。

Q235钢疲劳损伤的非线性Rayleigh波检测技术研究37-41

摘要：该文采用非线性Rayleigh波检测方法,研究Q235钢拉伸疲劳损伤和腐蚀疲劳损伤的测试与评价过程;搭建非线性Rayleigh波检测系统,分别在不同拉伸频率的循环拉伸载荷和腐蚀疲劳载荷下,采集非线性声波时域信号并进行频谱分析,测量非线性系数随加载载荷周期数的变化趋势,并分析拉伸频率和腐蚀环境对非线性系数的影响。实验结果表明:Q235钢试件的超声非线性系数与疲劳周数具有一定的单调递增关系,超声非线性系数可以用来表征材料的表面疲劳损伤程度;拉伸频率对试件的疲劳损伤影响小,不同频率拉伸疲劳下,钢材的非线性系数相差不大;腐蚀环境会加剧试件的疲劳损伤程度,在腐蚀疲劳载荷下,非线性系数会增大。实验结果可为研究Q235钢拉伸疲劳损伤和腐蚀疲劳损伤的测试与评价过程提供一定的指导。

动态膜烟尘净化实验研究42-47

摘要：基于对焊接烟尘中微细颗粒和有毒气体净化处理的需要,提出动态膜净化技术。主要根据动态膜与烟尘发生碰撞、湿润、黏附来实现烟尘的净化,通过实验分别考察装置进气方式(上进风、下进风)、人口风速大小、细化网数量对微细颗粒和有毒气体处理效果的影响。实验结果表明:下进风对烟尘颗粒和C0的去除率始终比上进风时高;当进气为下进风、风速达到32.5m/s,安装两层细化网时去除效果达到最佳,烟尘颗粒去除率达到98%左右,CO去除率达到96%左右。通过理论分析与实验验证表明:动态膜净化技术对焊接烟尘能起到较好的净化效果,可为烟尘净化的工业化应用提供参考。

一种改进的超声提取气相色谱法测定土壤中15种硝基苯类化合物48-52

摘要：针对土壤中的硝基苯类化合物测定前处理复杂、设备要求高、损失率高的特点,以及气相色谱法在测试过程中土壤基质复杂、干扰峰面积难以准确定量等问题,研究采用丙酮和正己烷超声提取土壤中的15种硝基苯类化合物,将提取液离心后直接进样测定,并用峰高定量。结果表明:以石英砂为基质的硝基苯及邻、间、对硝基甲苯的检出限为5.7~9.4μg/kg;其他11种硝基苯类化合物检出限为0.2~1.8μg/kg,相对标准偏差0.2%~4.4%。在土壤加标量为40,100,500μg/kg时,硝基苯的加标回收率较低,为61.3%~86.9%;相同浓度的邻、间、对硝基甲苯回收率为78.2%~118%;在土壤加标量为4,10,50μg/kg时,其他11种硝基苯类化合物加标回收率在88.9%~119%之间,相对标准偏差为2.1%~8.3%,平均值为5.2%。该方法前处理过程简单,操作简便、检出限低,经实际样品及加标回收测试,能满足土壤中硝基苯类化合物的监测要求。

超声提取-三氯化钛还原-原子荧光光谱法对土壤样品中不同价态碲的测定53-56

摘要：在通过多种提取剂的提取能力实验比对后,选择以4mol/L HCl为提取剂,50℃超声提取,用氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤样品中Te(IV)的含量,在HCl介质中,以TiCl3还原Te(VI),上机测定总Te含量,差减法可得出Te(VI)含量。共存元素的干扰可通过加入三价铁盐消除。在最佳仪器检测及酸度条件下对样品进行测定,此方法回收率为98.0%~110%,方法检出限可达到0.235μg/L,相对标准偏差2.03%。经实验证实此方法提取效果良好,并具有简便、快速、灵敏度高等优点,有一定的生产实用价值。

DHS-GC-MS结合主成分分析法分析绿茶香气成分57-63

摘要：采用动态顶空(DHS)-气质联用(GC-MS)结合主成分分析法(PCA)对全国11个产区的绿茶香气成分进行研究。结果表明:在11个产区绿茶中共分离鉴定出206种挥发性成分,主要包含醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、杂氧化合物、碳氢化合物和其他类化合物,其中碳氢化合物种类最多,相对含量最高,其次是醇类、醛类和酮类化合物;利用主成分分析法对绿茶香气中的50种共有挥发性成分进行分析,鉴定出27种特征香气成分,包括7种碳氢化合物、7种醛类、4种酮类、8种醇类、1种含硫化合物,这些成分是决定绿茶香气的重要组分。

微波萃取-气相色谱/串联质谱测定贝中有机磷农药64-68

摘要：建立微波萃取-气相色谱/三重四级质谱法同时测定贝类中8种有机磷农药残留的方法。优化仪器分析条件,研究微波萃取溶剂、萃取温度、保持时间对萃取效果的影响。方法的线性关系良好,目标组分的检出限在0.1~0.2μg/g之间。贝类样品加标的回收率在41.2%~105%之间,相对标准偏差在3.3%~19%之间。该方法综合微波萃取快速高效以及气相色谱/三重四级质谱抗干扰强的优势,可用于贝类样品中有机磷农药残留的痕量分析。

中国测试杂志测试仪器

基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别系统69-74

摘要：针对目前旋转机械故障诊断的计算量大、识别准确度不高、自动化程度低等问题,提出一种基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别的新方法。对比小波与传统去噪算法,选用效果更优的小波提纯仿真轴心轨迹。通过改进的HU不变矩函数提取轴心轨迹的特征值,保证比例缩放不变性。两路相互垂直的位移传感器连接西门子LMS采集振动信号,结合关联度算法,在LabVIEW轴心轨迹故障自动识别系统上进行转子不对中故障测试,识别的结果与外8字轴心轨迹关联度高达97%,同时信号的Matlab时域轴心轨迹图为外8字,信号频谱图主要为一倍频和二倍频,均符合转子不对中故障特征。结果表明:该系统能够进行在线故障识别,为旋转机械的智能故障诊断提供参考依据。

轮轨垂向力制动台连续测量系统75-79

摘要：轮轨作用力是评价铁道车辆安全性的主要指标,为开展轮轨黏着系数-滑移率关系的研究,该文针对制动试验台设计一套轮轨垂向力连续测量系统。该系统采用测力轮对的测量方法,首先通过Ansys建立滚轮模型,分析出轮对受垂向载荷作用时应力应变集中位置,确定测点与贴片组桥方式;然后经采集器自身强度与安装紧固件的强度校核计算,选取合适的紧固件,并将经配重后质量相等的无线采集器及电源模块对称安装在轮对上;其次采用LabVIEW调用动态链接库的方式开发此采集器的控制、采集、存储、计算程序;最后通过动态加载、减载实验验证测量系统的准确性。结果表明:此测量系统数据传输稳定、精确度高,测量误差在±3%以内。

基于机器视觉的四回路保护阀开启压力自动调节系统80-85

摘要：针对四回路保护阀开启压力调节采用手工调节、自动化程度较低的问题,设计基于机器视觉的四回路保护阀开启压力自动调节测试系统。以LabVIEW为系统上位机开发平台,以可编程逻辑控制器PLC为下位机,通过OPC技术实现LabVIEW动态调用COGNEX智能相机,经NI Assistant相机标定和图像处理、特征提取等算法精确定位四回路保护阀4个排气口中心坐标,并将中心坐标转换为伺服运动系统移动位移量,通过机械臂移动拧紧机构至中心坐标,结合测试系统实现动态调节四回路保护阀开启压力。该系统已投入企业试生产检测,完成多批调试试验,结果表明:该系统运行稳定,满足现场工业对四回路保护阀各排气口重复定位误差≤0.5mm的要求,测试不确定度为0.168mm,开启压力调节成功率达95%。

基于激光三角法的管状物内轮廓测量方法86-90

摘要：针对长纵深管状物测量中存在的精确定心难度大、测试准确度低、自动化程度不高等问题,采用CMOS高精度激光位移传感器和步进电机,设计一种管状物内轮廓测量系统,该系统无需中心定位装置即可对管孔进行非接触测量。提出非定心条件下管孔半径的计算模型,可准确找到被测管孔的圆心;通过对电机步距角的细分,单次单截面整周扫描管件内膛,最终能够获得多达6000条半径,同时显示出截面轮廓图形。该文提出的方法为精确测量管状物内径提供一种新思路,设计的测量系统可为管型部件磨损和蚀化等情况提供准确可靠的判定依据,从而实现管孔类部件的寿命预测。

基于正交多项式拟合的称重传感器非线性校正91-95

摘要：因受自身材质、工艺的限制以及外界环境影响,机车车辆称重传感器实际的输人输出关系存在非线性特性,造成测量结果的非线性误差,制约其测量精度。对此,该文采用曲线拟合法、以正交多项式做最小二乘拟合建立非线性校正环节,对机车车辆称重传感器进行非线性校正,来减小非线性特性对测量结果造成的影响,提高测量精度,同时避免正规方程系数矩阵的病态问题。实验结果表明,校正后系统的非线性得到明显改善,测量精度得到显著提高,同时该方法操作简单、校正效率高、结果稳定可靠,具有较好的工程应用价值。

中国测试杂志测控技术

高炉风口辐射图像滤波与分割96-101

摘要：为实时准确得到高炉风口回旋区温度,针对风口辐射图像存在大量噪声干扰提出一种辐射图像处理算法。首先,提出归一化空间距离加权公式,结合距离方向滤波(DDF)算法的优点,构建出基于归一化空间距离加权的距离方向滤波器,解决滤波窗口尺寸及不同像素点对滤波效果的影响;其次,改进二维Otsu算法,并提出阈值判别函数,有效提高图像分割效果及抗噪能力,降低算法复杂性。实验结果表明:利用该文图像处理算法对风口辐射图像预处理后,使回旋区测温结果更接近于真实值,大大增加测温的准确性。