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[硕士论文] 贾文水
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着时代的进步和社会的发展,对于水资源的需求越来越大,水资源在日常生产生活中所占据的重要性正一点一点地提升,这就使得对水资源的管理变得很有必要。目前市场中有很多测量流量的设备,由于具备非接触测量和不改变测量对象特性的特点,超声波流量测量设备在流量测量设备中脱颖而出。
  本文通过对目前超声波测量流量技术现状的学习和了解,提出了一种新的超声波流量监测系统的框架,即终端加分站的框架;设计了明渠和管道两种测量场合下的分站,尤其在明渠测量分站中加入泥位模块,以此提高明渠流量测量的准确度;在明渠分站设计过程中,基于传统的电压比较法存在的缺点,提出了一个在低频情况下准确获取回波到达时间点的软件方法,即“阀值递减法”,对该方法进行了详细介绍,并在论文中对此方法进行了仿真验证;在超声波处理电路中选择了一款具有极强的信号选择能力的滤波电路,并利用multisim12电路仿真软件对部分电路进行了仿真。
  本论文中终端采用STM32F407单片机作为控制芯片,分站采用STM32F103单片机作为控制芯片。分站主要实现流量的测量、存储、显示和上传,分站主要有明渠分站和管道分站两种,分别应用于明渠和管道两种流量测量场合;终端主要实现对各分站流量信息进行汇总,对各个分站的流量信息进行显示,同时存储流量数据,并具备向PC和云服务器上传流量数据的功能。分站和终端之间使用RS-485进行通信。考虑到终端的功能较多,为了提高终端的系统性能,在终端软件系统中引入μC/OSⅡ操作系统,以提高系统的实时性。
[硕士论文] 王晔
交通信息工程及控制 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着社会上各行业对时间频率标准的需求不断提高,时间频率设备的送检和校准工作费时费力并且在运输途中可能对设备造成损伤,因此远程时间频率溯源变得尤为重要。中国计量科学研究院(National Institute of Metrology,NIM)研制的基于UTC(NIM)的时间频率标准源(A UTC(NIM)Disciplined Oscillator,NIMDO)能够实现实时远程时间频率溯源。本文基于NIMDO在实际应用中出现的数据传输依赖有线网络以及系统运行的稳定性差等问题开展研究。
  本文主要研究内容包括:
  1.提出应用北斗短报文通信的方式进行远程时间溯源体系中数据传输,设计了适应于北斗短报文要求且包含远程溯源必需的接收机数据信息的编码方式,并编写软件将其成功应用于远程时间溯源系统的实时数据传输,并设计实验验证其效果,北斗短报文通信能够满足远程时间频率溯源的需求。
  2.设计基于卡尔曼滤波的原子钟驯服算法,利用原子钟实际测量的频率稳定度结果分析了不同类型原子钟主要噪声类型;分析改进原子钟驯服算法和目前原子钟驯服算法处理噪声的表现。
  3.设计实现CGGTTS(Common Generic GNSS Time Transfer Standard)时差数据的滤波测试、原子钟驯服综合测试,对数据中断、数据跳动等特殊情况,也进行了仿真测试。基于NIMDO系统结构搭建了远程时间频率传递平台,对改进后算法进行了实验验证。结果证明改进的原子钟驯服算法可以减小原子钟噪声的影响,提升驯服效果的短期稳定度;并且在数据中断、数据跳动等特殊情况下也可以保证系统的正常运行,提升了系统运行的稳定性。
[硕士论文] 程子奇
动力工程及工程热物理 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:辐射测温具有测温范围广、不破坏被测对象温度场、响应时间短等优点,在航空航天、能源动力和遥感测绘等领域具有广阔的应用前景,但是辐射测温能否测得物体真实温度一直是困扰测温界的问题之一,与之相关的理论研究也不多见。本文采用理论分析和模拟实验案例的方法研究物体真实温度的辐射测量问题,通过理论分析探究了辐射测温获得真实温度的方法,为辐射测量物体真实温度提供了新思路,说明了选择波段积分测量路径的辐射测温方法可以在发射率未知时测得物体真实温度。
  本文首先建立了辐射测温模型,准确地描述了辐射测温现象,通过对模型的数学分析提出了辐射测量真实温度的条件式。揭示了辐射测温中存在特定波长下测量物体真实温度的现象,将辐射测量真实温度的条件由“阶数相同”拓展至“波长相同”,并由此提出了特定波长下的三波长测温法,使得当物体发射率函数与仪器设定发射率函数不同时仪器也可以获得物体真实温度,同时揭示了特定波长存在数值不确定的性质。本文随后分析了波段测量路径中真实温度的测量问题,指出选择波段测量路径时仪器能够提供中值波长并且当仪器的辐射传感器灵敏很高时中值波长等于特定波长,将保证仪器在特定波长下测温的条件从对测量波长的要求变为对仪器传感器灵敏度的要求。同时揭示了波段测量路径中特定波长下辐射测量真实温度的现象依然存在,说明了选择积分测量的辐射测温方法是实现特定波长下测量物体真实温度的最佳方法。本文最后以谱色测温法为例通过不同物体的测温模拟实验验证了波段测量路径下的辐射测温方法能够测得物体真实温度。
[硕士论文] 尹秋霞
测试计量技术及仪器 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:目前,在微纳测量领域,对微观复杂结构的三维形貌测量可以说仍然是具有挑战性的课题。现有的非接触测量方法,虽然具有很高的纵向分辨率,但是难以测量梯度较大的坡度表面。而近些年出现的利用超短景深成像的变焦测量方法则有望打破这一困境,真正实现对微观复杂结构表面的三维测量。变焦(Focus Variation)是利用光学系统的有限景深和垂直扫描方法,采集在不同工作距离下的图像序列,通过图像处理的方法寻找到最佳焦点位置实现测量的。变焦显微测量方法可以测量具有超大深宽比和大倾角斜面的微观复杂结构,而且一次可以测量一个截面,具有测量速度快,测量精度高等优点。
  本文利用变焦原理,搭建了变焦测量实验平台,通过改变被测物体和显微物镜的距离,采集了具有不同聚焦位置的二维图像序列。针对采集到的图像序列中存在的像素漂移现象,编制了数字图像相关算法由子区匹配进行校正。通过分析比较多种聚焦评价函数的评价效果,选择了单峰性好,鲁棒性强的聚焦评价函数,并提出了先在大范围内进行最值搜索,再在最值附近的小区域内进行高斯拟合得到聚焦评价函数极值的搜索算法,以得到像素点的深度值。然后,在空间域由基于区域特征的图像融合算法得到了灰度融合图像和彩色融合图像,同时运用小波变换得到了频域图像融合结果。最后,把得到的三维点云数据导入到CloudCompare软件中,得到了物体的三维形貌图,并通过量块实验,验证了该算法的精度,得到了较好的结果。
[硕士论文] 方丽莉
行政管理 浙江师范大学 2018(学位年度)
摘要:作为一门古老又年轻的科学,“计量”的定义已从过去简单的“度量衡”发展到今天的“实现单位统一、保证量值准确可靠的活动”,成为文明社会不可或缺的技术规范。在中国经济发展模式由计划经济向市场经济进行转变时,计量管理的发展曾陷入瓶颈,如今,面对日新月异的市场经济,计量管理又将面临着新的挑战,陈旧的管理方式不能适应社会各异的需求,信息技术、生命科学、新材料、新能源、生物技术、人工智能技术和经济全球化等的深度发展,呼唤着新变革,作为计量的分支法制计量更是进入了一个新时代。
  论文主要采用案例研究方法、实证研究法及跨学科研究,大量收集分析丽水市计量政府部门和法定计量技术机构的计量管理数据,分析当前丽水市法制计量的基本状况和在公共管理过程中的参与现状,通过结合成功案例,分析、总结和寻找推动丽水市法制计量管理改革和发展的突破点,在借鉴他人研究成果的基础上,结合自身多年计量技术和计量管理的工作经验,在未来全面深化改革过程中为丽水市法制计量的发展提出可借鉴的对策和具有建设性的建议。
  论文从公共管理学的视角出发进行研究,以丽水市法制计量管理现状入手,通过相关的调查研究,发现目前该市法制计量管理方面存在的主要问题是:法制计量管理法律陈旧,法制计量工作的法律意识淡薄,法制计量基础能力建设不足,法制计量管理服务供需矛盾突出等。针对存在的问题分析出法律体系落后于计量管理的需求,法制计量的认识不足,计量管理的人员和资金保障不充足,法制计量管理落后于当前经济社会的发展等原因。以问题为导向,运用政府治理理论,借鉴先进国家地区的政府治理经验,提出完善丽水市法制计量管理的对策,一是加强调研,学习国际先进经验,梳理改革现状,完善计量法律体系建设,二是科学制定宣传策略,抓住法制计量宣传核心,使用多种宣传载体和方法,加强法制计量宣传,三是加大财政经费保障,加强计量基础建设,加强多层次人员队伍建设,夯实基础增强政府管理能力,四是畅通群众及企业诉求沟通渠道,科学规划丽水市法制计量发展目标,转变理念打破壁垒统筹丽水法制计量管理,建立适应经济发展需求的善治型的计量大监管机制,进一步完善和促进地方政府法制计量管理的与时俱进。
[硕士论文] 许东阳
水声工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:多普勒测速技术是一种重要的高精度主动测速技术手段,广泛应用于海洋资源开发、海洋观测、航道测量等诸多领域。测速精度是多普勒测速技术的重要指标,本文以提高测速精度为目标,主要针对最大后验估计算法在多普勒测速技术上的应用展开研究。
  本文首先结合相干测速技术与最大后验估计完成了算法的相关分析。对于量测模型,研究了基于点散射信号叠加的回波信号模型,由于其计算量过大,研究了基于高斯功率谱密度的回波信号模型,在此基础上研究了相关系数的修正问题与相位分布。针对相关系数修正问题,推导了无限脉冲对下的渐进公式,在有限脉冲对时利用高斯回波信号模型来对相关系数进行修正,并进行了有效性验证。对于相位分布,推导了单一脉冲对下的相位分布公式,利用高斯回波信号模型研究了多个脉冲对下的相位分布,并通过点散射回波信号模型对高斯回波信号模型估计相位分布的有效性进行了验证。采用一阶AR模型作为先验模型来确定先验概率密度函数。在前向滤波与后向滤波的基础上,利用平滑来消除估计延迟,从功率谱的角度给出了确定平滑参数的方法。
  数据处理结果表明,处理后的速度序列的功率谱在一定区间内满足-5/3斜率,且标准差也大幅降低,表明算法能有效地降低噪声、提高测速精度,达到了预期目标。
[博士论文] 石硕
热能工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:伴随全球经济的快速发展,能源短缺和环境污染问题日益严重。推行供热计量改革是避免能源浪费,减少污染排放的重要举措。热量表是供热计量的核心部件,根据建设部《供热计量技术规程》,在测量过程中必须达到规定的精度。超声波热量表是利用超声波原理来测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表,具有准确性好、量程大、寿命长和可靠性高等优点。然而,我国供热水质较差,水中杂质浓度高时造成超声波热量表的测量精度降低,影响使用寿命。因此,基于超声波传播原理和基表内流场特性,研究水流杂质对超声波热量表测量精度的影响规律,对提高超声波热量表计量精度和寿命具有重要的意义。
  声波在含杂质水流中传播涉及声场、流场、固相场等多物理场的耦合,致使声波传播规律更加复杂。本文采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法对不同基表通道结构的超声波热量表中含杂质水流的流动特性进行研究。通过理论分析获得水中杂质引起的超声波衰减特性,搭建标准实验台测定超声波热量表在含杂质水流中的测量精度,从而验证采用两相流模型数值模拟计算的正确性,进而通过数值模拟计算方法获得超声波热量表基表通道内杂质分布特性和杂质对超声波传播规律的影响。全文主要工作如下:
  第一,采用理论分析的方法对声波在含杂质水流中传播规律进行研究。从速度分布、温度变化、流动扰动、噪声及检测手段等方面给出了杂质对超声波热量表测量精度的影响因素。在此基础上,对声波在含杂质水中的衰减机理展开了分析,主要包括波的吸收、散射和扩散。结合杂质的沉积对声波反射的影响,系统分析了含杂质水流对超声波热量表检测精度的影响因素。
  第二,对超声波热量表测量含杂质水流的误差规律进行实验研究,搭建热量表流量检定试验台,选取纯净水,供热水、不同浓度的碳酸钙浊液及黄泥浊液作为水质实验模型,对U型热量表测量不同水质时在不同流量的测量误差进行实验。研究了不同种类杂质和浓度在不同流量下对误差的影响规律,并采用示波器记录不同误差对应的超声波波形。运用声衰减理论分析不同浓度和粒径的杂质引起的能量衰减规律,指出超声波波形变化对测量结果的影响。
  第三,对超声波热量表基表内含杂质水流流动进行数值模拟计算。采用两相流模型对超声波热量表基表内的流场特性、杂质在超声波传播路径上的分布特点及超声波反射而附近的杂质分布情况分别进行研究,流体连续相采用标准k-ε模型,固体颗粒采用离散相模型进行追踪。采用实验结果对数值模拟计算结果进行对比,验证本文所建立的两相流模型的正确性。通过数值模拟计算结果获得传播路径上的线速度和基表内中心截面的面平均速度,从而获得流量系数k,研究不同粒径杂质在不同流量对流量系数k产生的影响;通过数值模拟计算结果获得传播路径上的颗粒浓度,以及颗粒浓度随流量的变化情况,分析超声波传播路径上杂质的分布规律及杂质在不同流量情况下的沉积规律,结合超声波传播特性分析杂质对测量误差的影响。
  最后,采用上述建立的两相流模型对Ⅴ型超声波热量表测量含杂质水流时基表流场展开研究。考虑其反射面为水平面,杂质容易沉积,在反射区域前加装涡流发生器,在反射区域上方产生较强的漩涡,起到剥离反射区域杂质,清洗反射面的效果。通过数值计算对加装涡流发生器前后杂质分布情况进行对比,获得加装涡流发生器后的流场特性和对颗粒分布的影响规律,进一步分析该措施对提高测量精度的有效性。
  本文基于离散相模型对超声波热量表基表内含杂质水流流动进行模拟,用实验结果验证模型选用的正确性。通过对数值模拟结果的分析,获得了U型超声波热量表在含有不同杂质水流时的流动特性,分析了不同浓度不同粒径的杂质颗粒在不同流量对测量精度产生的影响,揭示了U型超声波热量表误差产生的内在机理是基表内杂质分布引起的流量系数k的改变和超声波反射路径上的杂质不均匀造成的声衰减引起的时差测量误差;对Ⅴ型超声波热量表的反射区域附近加装涡流发生器,在反射区域形成漩涡冲刷反射面。通过数值计算结果对比得出:涡流发生器对1μm以下的杂质冲刷效果明显。
  本研究可以为提高超声波热量表的检测精度和热量表基表的优化提供理论依据,具有一定的理论意义和实际应用价值。
[博士论文] 马森
光学工程 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:随着先进制造、航空航天、光学、生物医学、材料、微电子、微机电系统等领域的发展,出现了很多精密和超精密表面。这些精密和超精密表面在很大程度上决定了产品的使用性能,对这些表面进行高精度测量对产品的设计、制造及使用具有重要意义。各领域的发展需要对这些精密和超精密表面进行非接触、高精度、快速、在线测量。现有测量方法难以满足这些测量需求。针对这一现状,本论文提出并研究了光线扫描超分辨率精密表面干涉在线测量系统,可以对精密及超精密表面进行非接触、高精度、快速、在线测量。
  研究的测量系统包括光线扫描精密表面干涉测量系统、反馈稳定系统和超横向分辨率测量系统三个部分。首先,提出并研究了光线扫描精密表面干涉测量系统,将宽带光源发出的光色散成波长在垂直于光波传播方向连续分布的平行光片,将此光片聚焦成光线扫描被测表面,实现了对被测表面的非接触、高精度、快速测量。第二,为了使研制的干涉测量系统适合在线测量,研究了反馈稳定系统,对环境干扰对干涉测量系统的影响进行修正补偿,提高干涉测量系统的抗干扰能力,使之适合在线测量。第三,为了提高测量系统的横向分辨率,研究了一维振幅型光瞳滤波器,利用一维振幅型光瞳滤波器使测量系统的横向分辨率突破了光波的衍射极限,实现了超横向分辨率测量。最后,研究了光线扫描超分辨率精密表面干涉在线测量系统,实现了对精密表面的非接触、高精度、快速、超分辨、在线测量,满足各领域的发展对精密和超精密表面提出的测量要求。
  本论文的主要创新如下:
  1.提出了光线扫描精密表面三维干涉测量系统,只需一维扫描即可完成精密表面三维测量。
  与点扫描测量方式相比,光线扫描测量方式极大地提高了测量速度,扫描机构简单,简化了测量系统,降低了成本;测量系统结构的简化还减少了误差源,为高精度测量打下了坚实的基础。
  2.光线扫描被测表面时,入射到被测表面不同被测点的光波波长不同且固定不变,测量结果能准确溯源到波长基准。
  利用闪耀光栅对宽带光源发出的光进行色散,形成波长在垂直于光波传播方向连续分布的平行光片,此平行光片经聚焦后对被测表面进行线扫描测量,只要各光学元件的空间位置固定,被测表面不同被测点接收到的波长就固定不变,不受光源光谱漂移的影响,因此,测量结果能准确溯源到波长基准。
  3.设计了反馈稳定系统以补偿环境干扰的影响,实现对于涉仪的稳定,使测量系统适合在线测量。
  4.设计了一维振幅型光瞳滤波器,对聚焦后扫描光线的宽度进行压缩,使光线宽度方向的横向分辨率突破了光波衍射极限的限制,实现超横向分辨率测量。
[硕士论文] 杨莉
控制科学与工程;检测技术与自动化装置 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:频率稳定度在时频测控领域中占据着一个非常重要的位置,是衡量一个频率源质量好坏的重要参数。它广泛应用于导航定位、授时、雷达成像、通信通讯、空间技术以及测试计量等技术领域。而瞬态的频率稳定度测量的实现,可以从本质上揭示信号源频率稳定度的变化规律,能够反映其相位或者频率处理及控制的本质,为频率源的性能改进提供方向和渠道。
  本文通过对周期性信号之间相位比对的规律性研究,并根据比对信号的相位在过零点交叉处由于相位噪声的干扰会发生超前或延后的现象,提出利用这种边沿和近边沿处由于噪声的影响和作用引起的相位波动,来实现瞬态稳定度的测量方法。这是一种数字化的瞬态稳定度测量方法,根据周期性信号在过零点附近相位波动灵敏度最高的现象,系统利用A/D采样时钟的可控性,选用与被测频率标称值相同的时钟频率,不但解决了模拟方法中闸门所带来的局限性,而且实现了线性区内的瞬时相位信息的采集。同时根据数字测量中产生的时钟游标效应,利用采样点的有序性,缩短了数据处理时间并减小了处理的数据量,使系统中的数据处理更加快捷有效。
  本文根据测量原理实现了瞬态频率稳定度测量系统,在系统上进行了8607恒温晶体振荡器的自校实验和原子钟的比对实现,实验结果表明,该系统在10MHz自校的情况下,其瞬态指标在100ns可以达到E-5量级,实现了较好的瞬态频率稳定度测量指标。
[硕士论文] 范航
测试计量技术及仪器 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着科技的进步,许多领域的发展对温度测量提出了更高要求,从以往的单点温度测量逐步过渡到了三维温度场的测量,温度场测量与武器系统研发、弹药毁伤效能、爆炸过程研究及炸药原材料配比最佳值等都密切相关。特别是瞬态高温场往往具有强破坏力、强电磁干扰、爆炸过程极短、温度高、温度动态范围大等特点,因此测量难度较大,目前尚没有相应的测试技术及设备,本文针对爆炸温度场进行了三维测量技术的研究。
  针对爆炸温度瞬时性的特点,本文提出了一种新的点面结合测量三维温度场的方法,采用硅光电探测器结合多光谱测温法测量爆炸真温以及光谱发射率,实现温度场的单点温度测量。结合面阵CCD由靶面输出响应得出单一方向上的二维温度分布,以爆源为中心采用三个测量方向均布的方法得出三个方向上的二维温度分布,研究基于三个方向上的二维温度分布重建温度场的方法。
  本文建立由点温度到面温度的数学模型,其中包括大气光谱透过率及CCD光谱响应曲线的测量。首先用MODTRAN大气模拟软件仿真出大气光谱透过率曲线,并在标定公式的基础上用光栅单色仪得出CCD光谱响应曲线,然后采用最小二乘法对两者进行曲线拟合分别得出大气光谱透过率函数及CCD光谱响应函数,建立起二维温度分布的测温模型。其次研究了几种常用的迭代类重建算法,在此基础上采用了一种综合多准则的迭代重建算法。建立了基于透镜成像原理的相机投影模型,并给出了权重矩阵的计算方法。利用计算机仿真实验对所采用的多准则迭代重建算法与常用重建算法进行比较,表明了该算法在物理场的三维重建中有很好的应用前景。
[硕士论文] 计玮
光学工程 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:在几何测量领域里,提升高精度空间的直线度测量的准确度,同时降低测量误差,具有重要的工程应用价值。在国内机械加工企业内,提升长管的直线度测量精度,不仅可以提高装备发射精度,也直接关系到装备的命中精度。基于此,在本课题研究之中,选择测量长管束的直线度与平行度为主要的研究对象,从软件、硬件设计方面,优化完成整个测量系统的设计工作,以确保可以满足测量精确性与经济性的需求,使设计的系统可以得到应用推广。
  本课题研究,针对长管束直线度与平行度的误差测量方法、评价方法进行分析研究,并联合对当前国内外的多种方法进行比较,采用了节距法、量规法和光轴法相结合的方法,设计同时测量直线度与平行度的方案。同时对直线度误差与平行度误差的评价方法进行简单比较,采用了最小二乘法的直线度误差评价方法,在直线度测量的基础上对长管束平行度进行了测量,建立了空间坐标系,利用空间中的两个夹角来评价其平行度。并且采用MATLAB软件将直线度误差与平行度误差的评价以图像的形式展现出来。
  实验结果表明,优化设计基于长管束直线度与平行度的误差测量系统,满足实际应用中的测量精度要求,也满足应用经济性的需求,并提高了工作效率,发挥积极研究应用价值。
[硕士论文] 高科云
计算机技术 西安理工大学 2017(学位年度)
摘要:计量是科学赖以发展的支柱,并在生活的方方面面得到实际的应用,计量机构承担着执行检定/校准任务、保障量值传递准确可靠的职责,随着科技进步和人们生活水平的提高,计量工作已经具有相当的复杂度和数据的冗余度,而绝大多数计量机构依然釆用纸质记录的方式,效率低下、信息共享困难、数据无法有效存储和检索,极大的阻碍了计量工作的有效展开。考虑到互联网+成为国家重点支持的研究热点,计量管理向网络化方式转变成为突破口。
  计量业务管理系统由信息管理和检测业务两部分组成,本文针对计量信息管理系统进行了设计与实现。系统涉及的主要内容为:1、计量机构的部门、用户、角色授权、模块划分、功能部署等系统信息的管理;2、计量规程规范的维护和数字化原始记录模板的构建,以及原始记录中数据修改的留痕;3、计量标准器的信息管理和周期性检定/校准;4、将系统用户的操作写入日志文件,提供日志信息、器具状态和任务统计等的查询。
  其中,本文有两个关键问题,其一是数字化原始记录的模板问题,计量器具的数量持续增长、规程规范的更新不断加快,同时纸质原始记录存在低效、易出错、不易存储和检索的弊端。本文整合规程规范的结构、内容提取出通用的控件库,通过拖拽控件的方式组装模板、调用公式库自动计算检定结果、检索数据库提取计量器具的基本信息等方式生成数字化、标准化的原始记录模板;其二是数据留痕问题,数字化原始记录模板无法像纸质记录一样保留笔迹、不支持划改数据、无法同时展示修改痕迹,无法确保原始数据的不可更改性。在检定任务的执行过程中,初次创建原始记录时通过获取文本框的焦点、监听键盘键值的方式确保录入数据的更改留痕,针对存在旧版本的原始记录,从文本、数值、选择框三种数据类型的比较获取原始记录的修改内容,其中文本比较采用LCSS算法,快捷高效。
  计量信息管理系统构建了基于控件的原始记录模板的创建环境,为绝大多数计量器具提供规范化模板的生成,同时支持器具信息的自动导入、检定数据的有效性判定以及检定结果的自动运算,提高了判定结果的准确性、可靠性和客观性;釆用分阶段留痕的方式保证记录的原始性,实现检定数据的合法性;提供数字化平台实现机构内数据信息的共享,优化管理者的决策方式和手段、解决部门间的协同工作和信息传递、提高机构工作的整体效率,为广大人民群众提供了可靠、准确、便捷的技术服务保障。本系统已经上线并平稳运行一年,效果良好。
[硕士论文] 焦晨
项目管理 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:当前,由于经济发展迅速,能源需求量日益增加,导致资源环境压力与日俱增,因此,电力市场实现智能化的需求亟待解决,用户用电的强实时性和高稳定性也越来越突出。家庭用电计量装置是电力公司与用电客户进行公平、公正结算的基础,是构筑电力市场的重要基础电力设施,直接关系到供用电双方的合法权益,是客户与配电网连接的末端设备的重要组成部分。
  精确的计量装置能保证交易的公平、公正。由于当前电网建设和经济发展速度非常迅速,以往的家庭用电计量装置在管理电能过程中愈发力不从心,因此,改造电能计量装置迫在眉睫。国家电网公司及其所属各网省电力公司启动了家庭用电计量装置改造的工程,由于投入了巨额资金,因此对于资金的使用必须确保其科学性和有效性,并有理想的回报,使对家庭用电计量装置改造项目的经济效率评价研究成为电力公司关注的热点问题。
  本文结合当前国内外先进理论,根据电力需求情况及家庭用电计量装置发展现状,以北京朝阳区家用电能计量改造项目为研究对象,对其进行改造后的经济效率进行实证分析和检验。通过对用电计量装置改造工程的社会和经济效益的研究,提出将来建设电网的新思路,本文在论证进行家用电能计量改造的必要性和紧迫性的基础上,结合技术经济学的方法和原理,评价和分析家庭用电计量装置改造工程。本文对于研究课题的必要性、使用的方法以及研究意义进行了简要阐述。通过对北京朝阳区家用计量装置改造工程的研究,建立一套家用计量装置改造的评价体系,确定其相关指标和模型,对北京朝阳区家庭用电计量装置改造前后的情况进行了介绍,并利用技术经济学方法从经济效果指标、财务指标(财务效果分析、财务风险分析)、盈亏平衡、用户效益等几个方面对北京朝阳区家庭用电计量装置改造进行了详细的分析和评价,通过模糊层次综合分析评价得出结论为“好”。本文结合技术经济学,研究分析了家庭用电计量装置改造工程,为以后家庭用电计量装置改造工作提供了借鉴。
[硕士论文] 孙少忠
控制理论与控制工程 西安理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着人们对可再生能源的关注,塔式太阳能光热发电以其高效率、零污染的优点在新能源领域受到越来越多的重视。双罐式熔融盐储热系统作为塔式太阳能热发电系统的主要组成部分,直接反映储热系统的储能情况,决定着光热发电系统的安全稳定运行。但由于储热罐内部髙温高压的环境,使用常规方法无法长期准确的测量熔融盐液位。本课题针对储热罐熔融盐液位测量问题,主要研究内容为:
  (1).依据光学三角法理论建立了储热罐熔融盐液位测量数学模型,其中图像采集选用有镜头的成像系统,入射光束选用线激光。
  (2).采用加权平均值法进行激光线中心位置检测,可以检测到激光线亚像素级移动,针对高噪声图像激光线位置准确检测问题,设计了对目标区域滤波的算法。
  (3).针对熔融盐快速出入储热罐液面晃动问题,设计了双激光线检测法;针对储热罐液面受振动影响而产生的周期性晃动问题,设计了自相关积分法。这两种方法有效削弱了液面晃动对液位测量造成的影响。
  (4).设计并实现基于ARM9嵌入式图像处理平台的液位测量装置,针对装置安装误差问题,设计了最小二乘法的参数标定算法;在嵌入式平台上移植了UCOS-Ⅱ操作系统,设计了人机交互界面等。该装置操作简单、可靠稳定、成本低、实用性强。
  最后,通过实验验证了该装置测量熔融盐液位的实时性、准确性、快速性,测量量程和精度均已达到测量要求。另外,装置安装在储热罐外部,便于后期的安装与维护。
[硕士论文] 刘巍
仪器仪表工程 湖南大学 2017(学位年度)
摘要:随着社会经济的发展,人们对生活品质要求的提高,环境噪声的污染问题日益受到关注,同时也推动了噪声测量仪器的发展。在声级计需求市场上,越来越多的公司希望通过开发噪声测量管理系统提高公司产品的市场竞争力。
  本文从声级计的性能需求和市场需求出发,对现有噪声测量仪器数据管理效率低、测量功能单一、操作繁琐等缺点进行针对性设计,结合单片机、虚拟仪器、数字信号处理、实时操作系统移植等多种现代技术开发一套实时声级计管理系统。该系统通过移植实时操作系统对应用任务进行管理,实现数据接收、数据存储、界面显示、按键处理、串口通信和报表打印等功能。
  全文主要从实时声级计管理系统的结构分析、硬件设计、任务管理和系统测试等几个方面介绍基于μC/OS-III的实时声级计管理系统的具体设计过程和实现方法。本文首先概述噪声测量的意义,并介绍声级计的发展现状,通过分析国内外现有声级计管理系统的不足,阐述基于μC/OS-III的实时声级计管理系统的研究意义,指出课题来源及本文的主要研究内容,并对各章节结构做出安排;然后介绍了关于声学方面的理论基础和实时声级计的结构和工作原理,并对管理模块的功能进行分析,总结出实时声级计管理系统设计的总体规划,依据其规划设计出实时声级计管理系统;接着提出基于 STM32F407+TMS320C6748的测量系统电路方案,给出系统的整体框图;然后详细阐述该系统的传声器模块、人机接口模块、数据存储模块、串口通信模块以及报表打印模块的硬件设计;接下来介绍系统开发的软件环境,详细介绍μC/OS-III在STM32F407上的移植过程,设计基于μC/OS-III软件模块实现方法;最后对管理系统进行测试。
  本文设计的实时声级计管理系统人机交互友好,数据管理高效,系统能够稳定运行。
[硕士论文] 高飞
光学 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:光学系统对光学平面面型精度的要求越来越高,对其相应的检测技术也提出了更加苛刻的要求。在光学平面检测中,传统的利用干涉仪直接对平面进行检测属于相对检测,检测精度很大程度上依赖平面标准镜面型。一般来说,其检测精度为λ/20-λ/50,而对于更高要求的检测精度则需要通过绝对检测技术实现。绝对检测技术通过对光学平面进行多次检测,能够有效的去除参考标准镜的面型影响,并还原被测平面的面型,实现高精度的面型检测。基于Zernike拟合的三平面互检法是在传统三平面互检法的基础上所建立的一种的绝对检测技术,由于其操作简便且精度较高而作为常用的绝对检测方法。该方法所还原的平面面型理论上满足纳米级绝对检测要求。
  在实际检测中存在着检测随机误差和系统误差。本文以基于Zernike多项式拟合三平面互检法为研究核心,针对其在检测过程中所存在的上述误差源进行分类研究。其随机误差主要包括了测量环境温度和湿度对干涉腔腔长及被测平面的误差影响,系统误差主要包括在检测过程中存在的标准平面与被测平面光轴偏离、被测平面旋转角度偏离及相对检测结果面积截取等影响。对于系统随机误差,通过研究后对纳米级绝对检测所需实验环境的温度、湿度及干涉腔腔长进行了标定;而对于系统误差,则分析了不同偏离值对于绝对检测结果的误差影响。并在进行了测量环境和绝对检测算法的标定之后,通过实验验证了系统误差对于该绝对检测技术的影响。
  通过理论分析及实验验证,标准平面与被测平面的光轴偏离对Zernike多项式三平面互检法检测精度的误差影响最大,此外实验环境温度、腔长设定、旋转角度偏离及相对检测结果面积截取比均对检测结果存在误差影响。为了保证纳米级精度要求,在控制实验环境温差小于0.2℃条件下将腔长设为0.02m,并需要在检测中控制光轴偏离小于2个像素,旋转角度偏离小于1°,将面积截取比设置为95%。
[博士论文] 梁尚清
光学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:原子磁力仪作为一种量子传感器,由于具有高性能和易于小型化的特点,正逐渐成为磁探系统中的核心传感器。随着磁探系统应用的多元化,磁传感器也向着多个指标的高性能发展。为了满足应用需求,需要对原子磁力仪如何同时保持多个高性能的指标进行研究。
  本文主要对基于相干布居囚禁原理的磁场测量方案进行了研究,利用双共振原理和线偏振激发的方式,保证了原子磁力仪0.5nT的绝对精度、20pT√Hz的灵敏度和10Hz的采样率,实现对磁场准确值和变化量的精确测量。双共振原理利用激光光场的调制边带同时激发多个磁子能级,产生相反频移的两个相干布居囚禁信号,从而减小频移机制的影响。线偏振的激发方案消除了因光泵浦作用引起的原子非相干暗态的产生,提高原子利用率和信号信噪比。随后,本文提出了一种基于频移机制的差分方法。这种方法的优点是在保证绝对精度的情况下消除了共模噪声的影响,使磁力仪的灵敏度提高到了2pT√ Hz。接着,本文介绍了基于双共振和线偏振激发原理的相干布居囚禁磁力仪原理样机的相关情况。最后,本文对磁力仪的噪声来源进行了分析,发现噪声主要来源于激光频率抖动引起的频率-幅度噪声,在此基础上提出了一种利用原子气室端面反射方法的饱和吸收光谱锁频技术。该技术具有装置简单、可靠性高和锁频效果好等特点,不仅适合磁力仪的工程化实现,也同样适合其他量子传感器的装置简化,提高在运动平台上的适应性。
  本文的章节安排:第一章主要介绍了磁场测量的发展与应用需求以及磁传感器的种类、工作原理、优缺点和应用场合;第二章主要介绍了各种原子磁力仪的工作原理、优缺点和国内外发展现状,分析了影响原子磁力仪灵敏度和绝对精度的因素,提出了本课题的研究意义;第三章主要介绍了相干布居囚禁磁力仪原理、双共振原理和线偏振激发原理的实验研究以及利用差分方法实现噪声抑制的方案;第四章主要介绍了相干布居囚禁磁力仪样机的研制情况,包括系统设计和性能测试;第五章主要对磁力仪的噪声进行了分析,并对锁频方法进行了实验研究;第六章主要对本文的内容进行了总结和展望。
[硕士论文] 赵永恒
流体机械及工程 合肥工业大学 2017(学位年度)
摘要:标准漏孔是真空计量技术的标尺,它的性能直接影响着真空测量和真空检漏结果的准确性。目前,常用的通道型标准漏孔存在着形状尺寸不可控、漏率不确定、漏孔中气体多处于复杂过渡流等问题,这些问题的存在导致无法对检漏仪和真空计进行准确的标定和校准。
  针对传统标准漏孔存在的问题,本文提出了利用阳极多孔氧化铝模板(anodicaluminum oxide,AAO)结合掩模辅助镀膜方法制备新型分子流标准漏孔的方案。AAO是微纳加工中常用的一种纳米级多孔材料,其中单个孔的直径在100urn以下,本文通过掩模辅助镀膜方法对AAO进行了二次镀膜处理,并利用光学显微镜对镀膜结果进行了观察,实验结果表明通过采用不同尺寸的掩模板可以制备出具有不同有效面积即不同通道数目的AAO。然后,我们利用自行设计搭建的差压法漏孔校准装置,以氦气(He)、氮气(N2)、氩气(Ar)为实验气体对镀膜后的AAO封装形成的标准漏孔的漏率和流导进行了测量。实验结果表明:(1)对于不同有效面积封装形成的漏孔,漏孔流导与AAO的有效面积成正比;(2)对于特定漏孔,在大气压下漏孔中气体始终处于完全分子流状态,即漏孔流导与前级压强无关,在大气压下为一常数;漏孔流导与所用实验气体质量方根的倒数成正比。
  本文所提出的基于AAO的完全分子流标准漏孔具有制作成本低廉、制作方法简单、压强适用范围广(最高压强可达100kPa)、漏孔流导可控、漏孔对于不同种类气体的流导具有可预测性等优点。
[硕士论文] 朱逢亮
材料工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:温度是人们生产生活中一个重要的参数,对温度的准确探测具有非常重要的意义。荧光温度探测作为一种新型的温度探测手段,相对于传统的热电偶或者液体温度计,具有非接触式、响应快速、不易受电磁场干扰、空间分辨率高等优势。基于双发射的比率型荧光温度计能够消除外界非温度因素的干扰,实现自校准的荧光温度探测,已成为近年来的研究热点。
  金属-有机框架材料(MOFs)具有丰富的发光位点,并且其发光特性具有非常强的可设计性,使之成为一种非常有潜力的荧光温度探测材料。双稀土MOFs能够发射两种稀土的特征荧光,通过调节两种稀土离子的比例以及有机配体的三重态能级等,可以得到双发射的比率型荧光温度计。由于MOFs的多孔特性,在其中装载染料分子也可以引入发光中心,从而得到双发射的比率型荧光温度计。
  本文以H3BTPTA为有机配体,合成了一种双稀土MOF材料,利用两种稀土离子荧光强度对温度不同的依赖性,实现了在低温区域的自校准荧光温度探测,测温灵敏度较高。
  本文将两种染料装载进入一种高温稳定的MOF材料ZIF-8的孔中,得到了一种复合材料Dyes@ZIF-8,这种复合材料在高温下能够保持稳定,并且能够发射两种染料的特征荧光,因此能够实现在较高温度区域(40-280℃)的自校准荧光温度探测。
  本文以H3TATB为有机配体,设计合成了一种双稀土MOF材料,这种材料能够在20-80℃范围内进行自校准的荧光温度探测,并且其测温灵敏度很高,能在整个温度区间保持在3.0%·K-1以上,其温度分辨率能够符合生物医学领域的要求。而且随着温度的升高,其荧光颜色逐渐由绿色变为红色,颜色变化十分明显,能够在细胞环境下实现实时的荧光温度成像。
[博士论文] 方伟
中国史;中国近现代史 安徽大学 2017(学位年度)
摘要:本文对民国度量衡制度改革进行了研究。中国的现代化不仅仅包括社会形态的现代化,而且还包括文化、经济、科技等方面的现代化,度量衡制度改革是中国现代代化的重要组成部分。度量衡制度对国家,对于人民都有很重要的关系,然而中国度量衡制度历来没有确切的标准,非常混乱。度量衡制度的混乱不仅给人民群众生活造成了许多麻烦,而且不利于国家经济社会的发展,为了划一度量衡制度,晚清和民国政府进行了几次度量衡制度改革。鸦片战争后,外国的度量衡标准进入中国,并且产生了海关度量衡,这就使中国度量衡制度更加紊乱。为了维护清朝的统治,清政府制定了划一度量衡制度的计划,但是由于辛亥革命的爆发,清政府的覆灭,清政府划一度量衡制度的努力并没有使度量衡制度得到划一。民国的度量衡制度改革,是两次以万国公制为主导的度量衡制度改革,可以分为北洋政府时期、南京国民政府前十年、全面抗日战争时期和战后等四个时期。中华民国成立后,北洋政府于1912年提出了采用万国公制的方案划一度量衡制度,这个方案并没有得到国会的议决。虽然该方案没有得到国会的议决,但是改革度量衡制度的呼声并没有因此而减小,1914年北洋政府推出了新的划一度量衡制度方案并且颁布了相关的法律,1914年的度量衡制度改革方案只有北京、山西、云南实施外,其他各省毫无成绩。北洋政府时期的度量衡制度改革并没有改变全国度量衡制度混乱的局面,其原因是多方面的,包括政局的动荡、经费的短缺、人才的匮乏以及商家的阳奉阴违等。
  1927年南京国民政府成立后,地方政府和一些商业团体纷纷呼吁中央采取措施划一全国的度量衡制度。各界的呼吁引起了南京国民政府对划一度量衡制度的重视,于是工商部组织相关专家讨论划一方案,经过讨论国民政府决定以万国公制作为度量衡的标准制,同时在过渡时期设一辅制。度量衡标准确定后国民政府着手推进度量衡制度划一,包括度量衡法律法规的颁布与健全、召开度量衡推行委员会、制定划一度量衡六年计划与建立度量衡组织机构、加强度量衡各类器具的制造与管理、训练度量衡检定人员、加强对地方度量衡划一工作的视察与指导等等。南京国民政府前十年度量衡制度改革使公用度量衡基本实现划一、中东部地区城市和县城民用度量衡基本实现划一,这次度量衡制度是中国历史上少数几次较为成功的度量衡制度改革,有效的缓解了度量衡制度混乱的状况,但是这一时期的度量衡制度改革所取得的成绩是有限的,并没有彻底划一全国的度量衡制度,主要表现在中东部地区度量衡划一不彻底和西部地区改革进度缓慢。全面抗日战争的爆发打断了国民政府划一度量衡制度的进程,使度量衡制度的划一陷入停滞状态。为了配合日本侵略者长期霸占中国领土和掠夺经济,汪伪政权在沦陷区施行了划一度量衡制度的“改革”,但是这次度量衡制度改革并没有成功,反而使沦陷区的度量衡制度更加混乱。在国民党统治区域,度量衡制度划一对争取全面抗战的胜利具有重要作用,于是国民政府搬至重庆后继续推进度量衡制度的划一,全国度量衡局为了划一度量衡制度在完善度量衡相关法律法规、度量衡检定人员的登记与培训、度量衡器具的管理、推进地方度量衡划一等方面做了很多的努力。全面抗战时期国民政府划一度量衡制度取得了一些成绩,虽然所取得的成绩是有限的,但是在当时严重的政治军事和经济形势下能取得这样的成绩是非常不容易的,是值得肯定的。全面抗战胜利后,改组后的中央标准局为了划一全国的度量衡制度采取了一些措施,由于全面内战的爆发导致国民党面临着严重的政治、军事、军事危机,在严重的危机下国民政府对度量衡制度改革不重视,所以战后国民政府的度量衡制度改革并没有取得多大成就。在中共统治区域内,以陕甘宁为代表的边区政府采取措施划一度量衡制度,经过边区政府的努力使原先混乱的度量衡制度得到扭转,战后边区政府的度量衡制度改革为新中国成立后的度量衡制度改革提供了宝贵的借鉴。
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