To improve the long-distance measurement accuracy of the total station, an optimization method for the meteorological correction formula is proposed. Analysis revealed the potential for optimizing this formula. Adjusting the formula coefficients was approached as an optimization problem to minimize residual errors. Environmental parameter sensors recorded real-time data along a long baseline during continuous ranging. This data was then used to construct optimization functions. Various combinations of formula coefficients were optimized and validated. The mean ranging error was reduced by 99.8 %, and the standard deviation of the error decreased by 81.2 %. To verify the method, the optimized coefficients were applied to other measurement periods, resulting in a residual error reduction of over 37 %. The study demonstrates that optimizing the meteorological correction formula coefficients is a highly effective and promising method for significantly reducing field ranging errors.
For large-diameter irregular square pipes with a diameter exceeding 1 m,where the length of the curved section is short and there are no long straight pipes before and after,and the flow field inside the pipe is complex,there is a need for accurate measurement of the pipe flow.In this regard,a numerical simulation analysis is conducted,proposing a mean velocity evaluation method based on the coefficient of variation.This method selects multiple points that best represent the average flow velocity of the pipe,determining the insertion depth of the sensors and the weight coefficients of multiple measuring points.A calculation formula is then derived,with the cross-sectional average velocity as the function and the velocity values at multiple points in the flow field as the independent variable.Flow measurement experiments are conducted on a wind tunnel test bench,and the calculated values obtained from the formula derived through numerical analysis are compared.The relative error within the full range is less than 0.54％.
Limited by the discontinuity of atomic energy level, using Rydberg atoms we can only measure the discrete microwave electric field in the actual measurement, which greatly restricts their practical applications. In this paper, we adjust the energy level of the Rydberg atoms by adding LO(Local Oscillator) field. The added LO field can shift the energy level of the Rydberg atoms. The shift is controlled by the frequency and the power of the LO field. Using this method we achieved the measurement of the continuous-frequency field based on Rubidium( 87 Rb) Rydberg atoms.
In this paper,several typical four-parameter sine wave curve-fit methods are reviewed.A three- parameter sine wave curve-fit method is introduced.Based on this method a convergence algorithm of four- parameter sine wave curve-fit is proposed.With this algorithm,the optimization of four parameters(ampli- tude,frequency,phase and offset)is transformed into the searching and optimization of one parameter(only frequency).The convergence characteristic and rule of frequency parameter are discussed.The absolute convergent interval,the absolute convergence criterion and the implementation method are presented.Both the simulation and experiments prove the validity and feasibility of the algorithm,which can be applied to the four-parameter sine wave curve-fit and the digital demodulation of the modulated signal.
计量学是测量及其应用的科学，加强计量学学科建设是国家计量事业发展的重要技术人才支撑。学科交叉融合是推进计量学学科建设发展的有效途径，在国家建设现代先进测量体系背景下，聚焦高校推动计量学与相关学科交叉融合建设，借鉴高校开展学科交叉融合的典型模式，研究分析了学科目录指引下高校布局的模式与路径，探讨分析了“计量+学科”和“学科+计量”两种交叉融合模式和示例，介绍了中国计量大学推动实践探索过程中的一些建设经验，同时期望交叉融合模式的探索与实践，能为相关高校布局计量学相关学科交叉领域提供参考和支撑。
紫外线发光二极管(UV-LED)是新一代紫外线光源,紫外线输出量是最关键的特性参数.为了测量UV-LED的紫外线输出量,提出了用化学曝光剂捕捉UV-LED发射出的紫外线所有光子的测量方法.单位时间内捕捉到的所有光子的能量总和就是紫外线输出量.由于KI/KIO3化学曝光剂是液体,通过旋转可形成漩涡,将UV-LED置于漩涡中,既不接触液体,又能捕捉所有从UV-LED发出的光子,从而准确测量UV-LED的紫外线输出量.测量过程中,UV-LED的热量被引到一个水箱,保持UV-LED的结温稳定.结果表明,通过仔细的操作,KI/KIO3化学曝光剂的测量是可控的,实验数据显示,测量数据的离散系数在0.02～0.079范围内.
影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦精度越高,垂直尺寸测量误差就越小.通过对清晰度评价函数性能指标的比较,选择了改进的Tenengrad梯度评价函数;对焦窗口选择全窗口;提出粗精结合的搜索策略,粗对焦时,使用结合二分法的爬山搜索算法;精对焦时,使用结合全局搜索算法的高斯曲线拟合法.实验结果表明:自动对焦算法鲁棒性良好,对焦精度高,可达到5 μm(1/20景深),平均对焦时间为10 s,能满足实时性要求.
采用蒙特卡洛方法(MCM)对平尺最小二乘直线度和最小条件直线度进行测量不确定度评估.通过与测量不确定度评定指南法(GUM)的评估结果进行比较发现,MCM评估出的最小二乘直线度和最小条件直线度的测量不确定度分别比GUM评估结果小0.028 μm和0.026 μm.在给定的0.05 μm允差范围内,两种评估方法对直线度测量不确定度的评估均有效.统计检验采用了kolmogorov-smirnov检验法、jarque-bera检验法、normal probability plot图示法、偏度和峰度检验法.通过对两种不同定义直线度的测量模型进行统计检验分析发现,被测量分布函数与正态分布的峰度偏离是造成差异的主要原因.
建立了迈克尔逊干涉法测量波长所得条纹图的数学模型，揭示了其线性调频信号（chirp信号）特性，提出了基于分数傅里叶变换信号处理方法对迈克尔逊干涉条纹进行处理，实现了激光波长测量。实验结果表明：该测量方法具有可行性，对于波长范围为400～635 nm的激光，波长测量的平均相对误差约为0.39%。在干涉条纹图被高斯白噪声污损情况下，波长测量的平均相对误差仍然小于1%。
针对《水俣公约》框架下替代标准水银体温计的紧迫需求,以具有高稳定性且非线性特征明显的负温度系数(NTC)热敏电阻温度计为研究对象,结合国家温度基准装置,开展体温区高精度内插方法及替代可行性研究.研究结果表明:替代水银体温计的高稳定性国产NTC热敏电阻温度计在镓熔点可以获得优于4mK的年稳定性;适用于Steinhart-Hart方程和Hoge-1方程的3点内插的最优校准点选取组合为35、41、45 ℃,Hoge-1方程表现出更好的内插特性,最大拟合残差为1.2 mK,具备替代的可行性.研究结果可为发展基于NTC热敏电阻的标准体温计提供技术支撑,促进标准水银体温计的更新替代.
表面等离子体共振(SPR)是一种由隐失波引发金属表面疏密电子振荡的物理学现象,通过共振角的分析可以了解分子间相互作用的情况.基于SPR的无校准浓度分析技术,通过在传质限制条件下测定蛋白质与其受体或抗体的扩散结合速率,即可在不需要标准品的情况下直接测定出蛋白质的活性浓度,是一种蛋白质活性浓度的绝对测量技术.通过综述表面等离子体共振技术绝对定量蛋白质活性浓度的原理及其在各领域的应用,探讨了该技术的优势以及目前存在的问题,展望了该技术未来发展方向及其在蛋白质计量中的主要应用.
为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振动采集性能.实验结果表明,为保证平台式重力测量环境下的重力测量不确定度达到mGal量级,加速度计引入的测量不确定度应在百μGal以内.在平台式重力测量工况下,传感器MSA1000A-02和激光测振仪所测振动(标准信号)的拟合二次项系数极差为2.94 μGal,满足平台式重力测量环境的不确定度及带宽等的要求.
畸变能够反映金相显微镜实际像与理想像的偏差,是金相显微镜性能准确可靠的重要技术指标.依据《测量不确定度评定与表示》校准规范,对金相显微镜畸变测量过程进行了研究,建立畸变测量结果的不确定度评定数学模型,全面分析不确定度来源,评定金相显微镜畸变测量结果的不确定度.结果表明:取包含因子k=2,置信水平为95％时,在总放大倍率为50 ×、100 ×、200 ×、500 ×和1000 ×条件下,金相显微镜的相对畸变测量结果分别为(0.5±0.4)％、(0.3±0.6)％、(1.3±0.4)％、(0.4±0.4)％、(0.9±0.1)％,测量结果的不确定度主要来源于畸变测量系统和重复性测试.
金-铂热电偶是一种目前准确度最高的热电偶,介绍了高精度金-铂热电偶校准装置的研制、热电偶的校准过程及方法.利用温度固定点和专用退火炉及低热电势(EMF)测量设备等构建校准装置,实现了热电偶的校准,并对其热电不均匀性引起的不确定度分量提出新的评估方法.校准装置测量复现性7mK,校准热电偶的不确定度达到0.03℃(k=2),完全满足对高精度金-铂热电偶的校准.
利用迁移学习算法提高分类识别的准确率是运动想象脑机接口应用的热点研究问题,其中样本迁移和特征迁移的传统模型算法在样本量较少或源域数据和目标域数据差异较大情况时,各自的迁移效果并不理想.基于欧式对齐(EA)和改进联合类质心匹配和局部流形自学习(CMMS)迁移学习的运动想象分类算法,将样本迁移和特征迁移的优势有机结合,在考虑样本本身的同时,进一步提高了分类准确率.首先,对样本进行源域和目标域的EA,减少源域和目标域的数据分布差异;其次,基于最小化最大均值差异(MMD)改进CMMS方法,筛选源域数据,再次减小源域样本与目标域的分布差异;最后,将该方法应用于BCI竞赛数据集进行离线测试和在线实验.实验结果表明:所研究的方法与SVM、JDA、BDA、EasyTL、GFK、CMMS相比较,迁移学习模型的识别准确率分别提高了14.38％,8.5％,5.8％,10.4％,11.8％,5.7％.
为了解决气溶胶稀释器传统校准技术中不确定度大、可靠性差的问题,提出了一种基于定量发生器技术的气溶胶稀释器校准方法.分析了气溶胶定量发生器技术的理论基础,研制得到一种量值准确、可溯源的气溶胶稀释器校准装置,并对其性能进行了验证和不确定度分析.实验结果表明,该校准装置及方法在1～300稀释范围内可实现对气溶胶稀释器的校准,不确定度为Urel=3.8％(k=2).
研究了滤波算法中次级通路测量及建模误差对系统稳定性的影响,提出一种改进的滤波递归最小二乘算法.该算法采用随机游动模型为控制器状态方程提供先验信息,用以提高系统的鲁棒性.为了分析算法性能,利用Abelian积分和Price's定理,得到算法在高斯输入条件下的均值差分方程,并由此得到算法均值收敛条件,为算法设计提供理论指导.数值模拟发现,基于状态方程的FxRLS(S-FxRLS)算法收敛速度比传统滤波最小均方算法提高了约60％;稳定性方面,当采用正则化技术的鲁棒方法开始发散时,改进算法仍可收敛.最后实验测量证明,提出算法的单频降噪量可达30 dB.
介绍了使用幅度绝对值的平均值法进行数据采集系统交流共模抑制比的测量不确定度分析和评价过程.使用测量幅度绝对值的平均值计算干扰分量值和本底噪声分量值,并采用直接代数相减方式剔除本底噪声的影响.讨论了主要的不确定度来源,包括信号源误差、数据采集系统增益误差、幅度测量误差、幅度分辨力误差,以及测量重复性等,给出了不确定度模型.并结合一个实例,给出了交流共模抑制比的不确定度评价结果.
激活函数在超分辨率重建算法中可以增加算法的非线性、提高算法的复杂程度.利用ReLU激活函数在算法训练时间短的优点,针对负值通过ReLU激活函数置零导致部分神经元失活的问题,将失活的部分通过rReLU函数重新加入到模型中,该方法称为FSRCNN补充模块算法.实验过程中分别测试了FSRCNN模型在激活函数为ReLU、PReLU以及使用ReLU激活函数加入补充模块后的算法性能,结果表明:在放大倍数为4的条件下,补充模块算法的峰值信噪比结果高于原FSRCNN算法0.1dB.因此,补充模块能够提高模型的性能,增强模型对信息的提取.
以一台超低本底液体闪烁计数器LSC-LB7为例,研究优化了其测量环境水中氚浓度的实验参数和测量方法,归纳总结出该仪器测定低水平氚浓度样品的暗处理时间、计数窗口等参数,有效地降低了液体闪烁计数器测水中氚浓度的探测下限.将已优化参数的测量方法与未优化的测量方法进行比较,结果发现未进行液闪参数优化的测量结果与优化参数的测量结果的相对偏差最大可达为33.87％,且优化后的测量方法可使水中氚浓度的测量不确定度改善50％.另外,为了获得适用于环境水样氚测量的猝灭校准曲线,研究自制了一套化学猝灭系列校准标准源,结合优化后的液闪测量方法,利用该猝灭校准曲线对环境水样进行测量,并与商用猝灭校准标准源的测量结果比较,两者结果相对偏差约11％.最终,基于优化后的液闪测量方法和自制标准源的猝灭校正曲线对该环境水样品进行测量,得到该环境水样中氚的活度浓度为(12.21±2.08)Bq/L,k=2.
