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中国测试 2018年第09期杂志 文档列表

中国测试杂志测试理论

不同无功控制方式下光伏并网的影响及应对策略1-8

摘要：为解决由于光照强度等扰动因素产生的有功出力波动、并网点电压越限、保护动作投切频繁等问题,该文对光伏系统并网时的无功和电压管理策略进行研究。对比目前光伏电站中普遍运用的定功率因数与定电压两种无功控制方式,并利用Matlab对并网光伏发电系统进行建模,研究光照强度扰动下不同无功控制方式对功率特性的影响规律,证明定电压控制方式在电压支撑能力与系统稳定性方面优于恒功率因数控制方式。最后通过青海地区的光伏并网实例进行相关验证并提出应对策略,通过安装SVG等动态无功补偿装置可以提高系统动态调节能力。该研究可为解决大规模光伏并网带来的实际问题提供一定理论和实证参考。

可见光通信设备关键检测指标体系研究9-12

摘要：可见光通信（visible light communication,VLC）设备是当前的研究热点,但缺乏对其检测的性能指标与相关仪器、标准。该文从一般VLC设备工作机理出发,分析指出VLC设备必须具有发射调制性能、抗杂光性能、接收性能等方面性能评价需求,相应地提出用调制带宽、带内平坦度、直流杂光抵抗比、频闪杂光抵抗比、最小接收照度值、最大接收照度值作为其具体的评价指标体系,并介绍这些指标的定义、物理意义以及检测方法。该评价指标体系具有全面性、实用性,可为VLC设备检测装置研制与标准制定奠定一定的基础。

国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项任务部署情况分析13-17

摘要：＂国家质量基础的共性技术研究与应用＂重点专项是＂十三五＂科技计划改革以来首批正式启动的42个重点研发计划重点专项之一。该文概述专项的由来、目标和任务设置,并以2016—2018年专项申报指南与资助项目为研究对象,系统分析专项推荐单位、申请单位、承担单位以及专项经费分配情况,给出已立项项目及其承担单位的特征和分布规律。

中国测试杂志测试方法

基于三维扫描技术的结冰风洞冰形非接触测量研究18-22

摘要：在结冰风洞中进行冰形测量,传统的接触方法测量精度低、对冰形有损坏,且只能获得二维的冰形迹线。采用双目视觉测量与结构光方法相结合的三维扫描技术,利用两个CCD相机和一个光栅投射器,辅助旋转平台和计算机,构成一个三维非接触扫描系统。通过解决冰的透光性以及结冰风洞低温高湿的环境影响,设计加热保温装置,并探索多种显影剂及播撒方法,实现对透明光冰的非接触测量。实验结果表明：采用三维扫描系统测量冰形的精度可达到0.1 mm,可以满足小尺度模型结冰外形的三维非接触测量,可在实验研究或工程实践中使用。

埋地输气管道落石冲击响应的试验研究23-28

摘要：随着管道工业的发展,管道安全性也越来越受到重视,落石冲击等第三方破坏已逐渐成为埋地管道失效破坏的主要因素。关于落石冲击作用下埋地管道的动态响应的数值模拟研究较多,而试验方面的研究特别是现场试验并不多见。首先搭建可用于落石冲击下埋地管道动态响应试验研究的试验平台,进而基于此试验平台针对埋地输气管道在不同高度下的落石冲击响应进行现场试验研究。研究表明,随着落石高度的增加,落石冲击时间稍有增加,管道应变及沉降量逐渐增加,在落石能量约为56.84 kJ时,管道顶面落石冲击点区域附近出现塑性变形。相关结果可以为输气管道的安全铺设及安全评估提供参考。

水下桥墩体内缺陷检测与定位的方法研究29-34

摘要：为实现水下桥墩体内缺陷的检测与定位,提出一种将超声CT技术与质心定位技术相结合的方法。采用环形换能器阵列对桥墩截面以扇形束的扫描方式获取投影数据,使用滤波反投影算法重建截面的灰度图像,以实现内部缺陷的检测。鉴于声波在传播过程中会发生反射、折射等现象,利用区域生长算法分割出图像中的缺陷区域,进而求解出该区域灰度图的质心作为缺陷的位置点。计算机仿真结果表明,该方法能够重建较高质量的截面图像,并且能够快速识别体内缺陷所处位置。搭建检测系统对水下混凝土样块进行实验,较好地重建出样块中的缺陷,计算出缺陷定位的相对误差为4.6%,表明该方法切实可行并具有很好的实用性。

基于光栅结构光双目视觉的动态三维测量方法研究35-38

摘要：基于矩形光栅结构光和双目立体视觉测量技术,提出一种物体表面三维形貌的动态测量方法。采用基于光平面引导的稠密光栅光条匹配方法完成左右摄像机光条图像的匹配,该方法先通过各光平面对应的单应矩阵实现左右图像点的对应,再结合极限约束及空间点距离约束完成左右光条中心点的全局最优匹配,以此解决由两摄像机和投影仪组成光栅结构光测量系统中光条匹配难题,对匹配完成的图像光条点应用双目立体视觉测量原理完成物体表面的三维重建。实物实验中,对姿态变化的手臂进行测量,结果证明仅需投影单幅光栅图案可实现手臂三维形貌的测量,验证该方法的有效性。

红外导引头视线角速率精度测试方法研究39-43

摘要：该文针对红外成像导引头试验评估的测试要求,结合半实物仿真思想,提出一种红外成像导引头视线角速率精度的测试方法。利用半实物仿真系统为导引头提供一个接近战场条件的测试环境,实时采集仿真数据,计算出视线角速率精度;对某型号导引头进行仿真测试,并分析其测量误差。结果表明：该方法可在实验室条件下实现红外导引头视线角速率精度的准确测试,为考核红外导引头实战性能提供有效的测试方法。

碘量法滴定分析中影响分析质量因素的研究44-50

摘要：对滴定分析中影响分析质量的主要因素进行分析和论述。以滴定分析中最具代表性的碘量法为测定实例,采用现行国家标准分析方法对实际待测样品进行分析测定。根据实测数据,对滴定分析中影响质量的因素进行深入剖析,论述在样品滴定测定中,由于被测样品与碘标准溶液加入量比不恰当、平行测定中的不规范操作、滴定终点判断的不合理等问题,对滴定实验结果产生的影响。同时根据这些影响因素,分别从待测样品与标准溶液的加入量、样品平行测定的正确操作、滴定终点判断中指示剂的加入时机、滴定速度等方面提出相关建议。可为检测实验室滴定分析和相关分析方法的实施提供技术支持。

基于磁性纳米材料富集-氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷的方法研究51-56

摘要：该文提出一种基于四氧化三铁磁性纳米材料（Fe3O4 MNPs）分离富集细胞及环境样品中砷的新方法。Fe3O4MNPs可快速吸附细胞溶液中的无机砷,并利用其磁性可在磁场作用下与基体溶液直接分离,从而实现对砷的高效富集。向分离后的Fe3O4 MNPs中加入少量盐酸使其溶解,即可通过氢化物发生原子荧光光谱法准确测定砷含量。该方法的检出限为0.004 ng/mL,相当于未富集时的1/50。方法的相对标准偏差（RSD）小于2.0%（n=7）,表明其具有较高的稳定性。该方法具有操作简单、抗干扰能力强、灵敏度高、绿色环保等优点。可成功用于细胞样品中砷的含量测定,分析结果令人满意。

基于微量元素指纹图谱对黑水凤尾鸡进行产地溯源的研究57-62

摘要：黑水凤尾鸡是国家地理标志产品,而白羽肉鸡是目前市售最多的品种。该研究以市售白羽肉鸡和黑水凤尾鸡的鸡胸肉和鸡腿肉为研究对象,从营养成分氨基酸和矿物质元素两方面探讨二者之间的差异。结果表明：黑水凤尾鸡与市售白羽肉鸡均检测到17种氨基酸和15种矿物质元素。在氨基酸检测中,黑水凤尾鸡的鸡腿肉中丝氨酸和精氨酸含量均显著高于市售白羽肉鸡（p〈0.05）;黑水凤尾鸡的鸡胸肉中谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量均显著高于市售白羽肉鸡（p〈0.05）。同时,在矿物质元素检测中,通过对15种矿物质元素进行主成分分析、聚类分析和判别分析可知,其中Mn、Mo和Cs 3个元素可将这两个品种100%区分开来,从而有效地进行产地溯源。

路邓葡萄球菌单宁酶基因的克隆、表达、纯化与改造63-68

摘要：为提高路邓葡萄球菌（Staphylococcus lugdunensis）单宁酶（Sl-tan）的活性,该文利用化学合成方法获得Sltan基因,将该基因连接到重组表达质粒pET43.1-A,再转化到大肠杆菌感受态细胞BL21-DE3中进行表达,通过亲和层析柱纯化,以没食子酸甲酯为底物进行酶活性测定以及酶学性质分析,并基于生物信息学分析,结合定点突变技术对Sl-tan进行人工改造。结果显示,获得的重组单宁酶产量明显增高,最高可达42 mg/L发酵液;酶学性质研究显示该酶在pH 8.0,温度40℃时获得的活性最高（40 U/mg）;Ala460突变为Pro460后的Sl-tan活性可提高82.5%。

中国测试杂志测试仪器

一种便携式多波段光谱辐射计的研制69-74

摘要：为满足空间光学遥感仪器地面定标设备校准的应用需求,基于标准探测器的辐亮度传递原理,研制光阑筒式结构的多波段辐射计。介绍多波段辐射计的工作原理和研制过程,该仪器具有10个测量通道,利用窄带干涉滤光片进行分光,工作波段分布于400-1 000 nm之间,辅以视场光阑、孔径光阑限制入射面积及立体角,以硅光电二极管探测器作为探测部件实现辐亮度高精度测量。该仪器具有自校准光源监测系统的稳定性,并利用CCD瞄准器实现观测目标的可视化,测量过程方便。对该仪器光谱辐亮度测量不确定度进行评估,其测量不确定度优于1.30%。

一种应用于SRAM型FPGA寄存器的容错设计75-79

摘要：寄存器作为SRAM型FPGA系统设计中的一个重要组成部分,容易受到太空环境中的高能粒子影响而发生软错误。三模冗余设计方法能够对寄存器进行容错防护,但带来大量的资源和功耗开销;针对此问题该文设计一种基于奇偶校验的双模冗余防护结构,以触发器为单位,利用FPGA查找表结构特点,将两位触发器作为一组进行容错设计,通过奇偶校验选择正确结果输出,能从细粒度方面对寄存器的数据位进行错误屏蔽。该方法于Xilinx Virtex？-6 FPGA中进行设计验证,实验结果表明该方法设计实现的寄存器相对于三模冗余设计方法能减少16.7%的触发器资源和50%的查找表资源。

基于自供电技术继电保护装置的电源设计80-85

摘要：为克服电力设备在户外通过传统的取电方式取电不便以及供电不稳定的缺点,设计一种改进的CT自供电继电保护装置。该装置通过特制CT直接从被保护的电网汲取电能,去除对辅助电源的依赖性,同时能够实现对线路电流的采样、计算和保护。针对在实际应用中存在的轻负荷或过负荷（或者短路故障）状态下电流不稳定的问题,分别采取由微控制器控制远方跳闸输入电路、输入外部电能供电以及动态电能管理电路进行电流泄放的解决方案,使用Matlab软件对传递函数公式以及自供电电源取电分别进行仿真分析与验证。结果表明能够实现稳定取电,并验证公式的正确性,达到预期效果。

球棒球心距测量装置及装校方法86-89

摘要：激光干涉仪直接测量球棒球心距是目前国际上球棒标准器量值溯源的一种新颖且有效的方法,根据该原理构建球棒球心距测量装置。通过激光干涉仪校准、导轨滑动平台直线度调节以及球座和角锥反射镜座装校等方法,来降低几项主要误差来源,并进行实验及不确定度分析。当测量球心距为300 mm的标准球棒时,装置的扩展不确定度可达0.5μm。通过与德国DAkks校准证书中采用的三坐标测量机法进行比对,En值为0.41,验证不确定度评定的合理性。实验结果表明：该装置的构建为我国高精度球棒的量值溯源提供新的校准方案,具有良好实用性。

基于AD8302的阻抗谱自动测量系统设计90-95

摘要：为满足工程应用中的阻抗谱测量需求,设计一种高精度的阻抗谱自动测量系统。该系统采用DDS及压控恒流源产生可调激励电流信号,通过模拟开关自适应匹配采样电阻及移相电容以提升测量精度,通过在测量前选通校准阻抗进行最小二乘法校准,使用仪表放大器及幅相检测芯片AD8302获得响应信号,最终由微控制器计算获得待测阻抗。测试表明：系统可在1 kHz-10 MHz的频率范围内正常工作,测量得到的复阻抗值及阻抗谱误差较小。

中国测试杂志测控技术

基于dSPACE和PLC的控制算法测试系统设计96-101

摘要：为解决过程控制中复杂优化算法的工程化验证问题,设计一种基于dSPACE实时仿真系统、S7-300 PLC和WinCC的控制算法测试系统。该测试系统利用PLC实现复杂控制算法,并通过dSPACE与Matlab/Simulink的无缝连接模拟被控对象的实际运行过程,同时借助WinCC实现对控制系统的在线调试和控制效果的实时观测。之后,将一种基于函数-变斜率的新型自适应模糊控制算法应用于S7-300 PLC,通过STEP 7编程软件将该算法封装为一个库函数,以便技术开发人员随时调用,并借助所搭建的测试系统对其控制性能进行验证。结果表明：该测试系统可为控制算法的开发和验证提供一个方便可靠的实时仿真环境,并且所提出的新型自适应模糊控制算法具有较好的控制效果和较强的鲁棒性。