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期刊信息/Journal information
计量学报
中国计量测试学会
计量学报

中国计量测试学会

赵晓娜

双月刊

1000-1158

csmxb@public3.bta.net.cn

010-64271480010-84253162

100013

北京1413信箱

计量学报/Journal Acta Metrologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为季刊，现年均发表论文70余篇，并刊有征稿简则、学术会议和征文通知及新成果简讯。《计量学报》所刊登的英文文摘为《中国科学文摘》等收录，中文摘要为《计量测试文摘》、《中国物理文摘》等收录，部分英文摘要还为《EI》收录。
正式出版
收录年代

    微波谐振法应用于高温气体声学温度计的研究

    朱章睿邢力冯晓娟张金涛...
    1249-1256页
    查看更多>>摘要：高于335 K的热力学温度T与国际温标ITS-90温度(T90)之间的差异T-T90,是当前国际温度计量前沿研究的重点与难点.基于气体声速获得热力学温度的方法是该温区具有测量不确定度优势的方法,气体声速可通过声学共鸣法测得的声学共振频率和腔体尺寸获得.微波谐振法是高温区实时、原位获得腔体尺寸和热膨胀性的技术路线.通过优化高温气体声学热力学温度测量装置,提升温度和压力稳定性;采用自研的耐高温微波传感器,测量了 335 K至493 K圆柱腔内的微波谐振频率,相对标准偏差为(2～13)× 10-8;通过微波谐振频率获得了腔体尺寸随温度的变化关系,验证了几何尺寸的稳定性;同时实时获得圆柱腔内气体的折射率和压力,用于分析流动气路产生的压差.研究结果可为精密测定335 K以上T-T90提供重要基础.

    温度计量气体声学温度计热力学温度微波谐振法热膨胀折射率压力

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    温度传感器动态响应校准恒温恒速水槽研究

    郑伟刘波王志远
    1257-1261页
    查看更多>>摘要：动态响应是安全重要场合温度传感器的关键性能,恒温恒速水槽是温度传感器水流环境动态响应校准的核心设备.针对典型环形旋转水槽升温慢的问题,研制了基于精密滑环的电加热环形旋转水槽,开展了温场性能和流场性能测试,并与现有射流旋转水槽温度传感器动态响应校准装置的结果进行了比较.结果表明,新研制的基于精密滑环的电加热环形旋转水槽升温时间缩短,温度波动度显著小于温度阶跃量的±1.0％,竖直方向流速均匀度显著优于10％的要求.对铠装热电阻和热电偶时间常数进行了测量,与现有装置测量结果的偏差分别为4.1％和7.5％,满足工程应用要求,为温度传感器动态响应校准提供了良好的恒温恒速环境条件.

    温度计量温度传感器动态响应时间常数恒温恒速水槽

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    芯片研制用微纳米尺度温度测量方法及其展望

    吴飞翔邢力冯晓娟张金涛...
    1262-1272页
    查看更多>>摘要：微纳米尺度温度测量,提供微小尺度区域的高精度温度信息.然而现有的测温技术无法满足芯片性能日益提升的需求,例如以热电偶等为代表的接触式测温具有较高的测量精度,但其响应速率慢难以实现宽场热成像;以红外辐射等为代表的非接触式测温可实现芯片表面的快速热场测量,但测温精度较低、空间分辨率受到波长的限制.因此传统测温方法难以同时满足高精度、微纳米尺度的快速温度测量,亟需寻求新的测温技术.随着量子精密测温技术的发展,基于固态量子自旋效应的金刚石带负电的氮-空位(negatively charged nitrogen-vacancy,NV-)色心测温技术有望解决上述问题,突破现有微纳米尺度测温在芯片研制方面的应用瓶颈.鉴于此,首先综述对比了现有芯片用测温技术的特点和发展现状,而后调研分析了金刚石NV色心测温计量特性及小型化、集成化技术发展趋势,并展望了金刚石NV色心测温在芯片研制领域的技术优势和应用前景,提出其发展面临的挑战.

    温度测量芯片研制金刚石NV色心微纳米尺度小型化

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    基于MCMC算法的粗集料粒径分布推断研究

    童欣陆艺李静伟范伟军...
    1273-1280页
    查看更多>>摘要：运用机器视觉对振动盘掉落的粗集料进行数据采集,得到了动态集料的'伪三维'图像.针对图像信息不能准确表达集料真实三维情况,引入贝叶斯统计推断的思想对集料进行粒径分布的推断,选取等效Feret短径作为图像特征,由于集料在大粒径情况下其Feret短径与实际粒径误差较大,故增加了等效椭圆短径作为第二特征.为获得准确的后验分布和高效的工程计算能力,采用了 MCMC算法,解决了传统贝叶斯统计推断在高维计算不足的问题,从而得到了集料粒径分布的后验分布.实验结果表明:该方法的针对合格集料的粒径分布测量误差保持在±2.5％以内,不合格集料误差保持在±3.5％以内.

    几何量计量粗集料粒径分布视觉跟踪贝叶斯推断MCMC算法级配检测

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    海面溢油激光探测系统接收装置的研究

    吴培良王智伟孔德明马勤勇...
    1281-1290页
    查看更多>>摘要：提出一款适用于海面溢油激光探测系统的接收装置,通过对该装置中的平行光管、光学天线以及积分球等光学部件进行研究,分析了激光在装置中的能量传输变换等系列问题.然后,以不同油膜厚度对应的激光反射信号强度作为仿真参数,在不同海况下验证了接收装置的有效性.结果表明,同一油膜厚度下,经过接收装置的激光强度远小于未经过接收装置的激光强度,此外,在平静海面或风速为0.3、0.5和0.8 m/s的微浪海面下,使用经过接收装置后的激光强度可以有效反演海面油膜厚度.

    几何量计量海面溢油激光探测系统激光接收装置油膜厚度

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    基于芯棒校准探头定位误差的齿轮精度在线测量

    汪发汪中厚陈铭治杨勇明...
    1291-1299页
    查看更多>>摘要：主流的齿轮测量设备大都通过参考球进行探头位置校准,相较于参考球,芯棒不仅安装与操作方便,同时还可以检测机床的静态精度.因此对开发的新型齿轮磨床进行齿轮在线测量时,采用芯棒进行探头校准来实现齿轮测量.为了提高探头定位精度,初步利用最小二乘法(least square method,LSM)拟合芯棒中心来进行探头定位,并在此基础上使用基于Aitken Δ2迭代的算法来补偿LSM的定位误差,进而实现探头位置校准.该方法将非线性拟合迭代过程用线性收敛的数值序列代替,不仅具有较快的收敛速度,同时数值趋于稳定.通过齿廓偏差评估实验证明了该方法的有效性,可对其他齿轮测量时的探头位置校准提供参考.

    几何量计量芯棒探头位置校准齿廓偏差评估在线测量

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    基于多传感器信号的主轴回转误差在线回归预测方法研究

    迟玉伦宋卓阳王国强姚磊...
    1300-1313页
    查看更多>>摘要：通过对主轴回转误差形成机理分析,基于多传感器信号构建了主轴回转误差回归预测模型.首先,使用LMD分解方法和皮尔逊相关系数算法对主轴回转误差密切相关的主轴前轴承振动信号、主轴电流信号和前轴承声发射信号进行特征量提取和寻优降维,克服了以往机床主轴回转误差预测中原始信号类型过于单一的问题.其次,针对各监测信号与机床主轴回转误差之间的非线性问题,利用支持向量机模型特有的RBF核函数实现多输入量下的非线性预测、找到数据之间的复杂关系,但模型中宽度系数σ、惩罚因子C和不敏感损失系数ε的有效确定是建立其RBF核函数的难题,为此建立了基于粒子群算法的支持向量机模型对主轴回转误差进行回归预测.再次,为评价该模型的有效性,提出了基于均方误差、平均绝对误差和决定系数的主轴回转误差回归预测模型评价方法.最后,使用i5m4数控加工中心对上述预测模型进行了实验研究,结果表明:该PSO-SVM回归预测模型的均方误差为0.19％,平均绝对误差为4.58％,决定系数为0.923 7,相对于优化前模型,该PSO-SVM回归预测模型可准确有效实现主轴回转误差的预测.

    几何量计量主轴回转误差多传感器信号PSO-SVMLMD皮尔森相关系数

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    一种改进YOLOv5s的森林火灾烟雾检测算法

    张立国张琦金梅袁煜淋...
    1314-1323页
    查看更多>>摘要：提出一种基于改进YOLOv5s的森林火灾烟雾检测算法.构建包含16573幅图片的火焰烟雾数据集,解决训练数据不足的问题,提高训练模型的泛化能力.设计一种轻量化的GC-C3模块替换原有的C3模块,减少模型参数量和计算量;将加权双向特征金字塔网络结构融合到Neck结构中,增强网络对于中小目标的检测能力;修改网络空间金字塔池化结构,使用SimSPPF结构替换SPPF,提高了网络的计算效率和检测准确度;将边界框回归损失函数CIOU替换为Focal-EIOU,加快模型的收敛速度,解决正负样本不匹配的问题.实验结果表明:改进之后的网络平均检测准确度提高2.3％,模型参数数量下降46.7％,模型计算量下降47.5％.

    机器视觉火灾烟雾检测深度学习YOLOv5s轻量化小目标检测Focal-EIOU

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    面向粒子图像测速仪的分参数校准方法

    单杰黄震威崔骊水谢代梁...
    1324-1330页
    查看更多>>摘要：研究了粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)测量过程中粒子位移和跨帧时间2个关键分参数的校准方法.设计了用于相机标定的标定圆盘,确定了相机获得图像与实物的比例关系.与标尺相比较,设计的标定圆盘可实现粒子位移的校准.采用可溯源的高准确度计时器校准了 PIV同步器在不同速度点下脉冲信号的时间间隔,得到PIV实际跨帧时间.评估了 PIV分参数方法校准结果的不确定度水平.结果表明:速度100 m/s内的PIV校准相对误差最大为0.08％,其相对误差的不确定度为0.01％.

    流量测量粒子图像测速校准方法分参数不确定度

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    相关式油井液相计量系统研究与设计

    张河毅刘翠玲魏澳王进旗...
    1331-1338页
    查看更多>>摘要：针对现有油井计量方式自动化程度低,误差较大等问题,利用同轴线相位法含水率计设计了一种相关式油井液相计量系统,该系统以同轴线相位法含水率计为传感器构建了相关流量计,基于互相关法建立了计量模型,实现了流量与含水率的同步测量.通过对不同情况下上、下游含水率计信号的分析可知,两路信号之间具有相关性,满足相关流量计的使用条件.该系统在现场试验的测量结果与涡轮流量计相比,平均误差为11.36％.试验结果证明了相关式油井液相计量系统在实际应用中的可行性.

    多相流计量油井计量含水率计同轴线相位法相关流量计互相关算法

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