数字计量发展现状及关键技术研究

计量产业为各行各业中数据的测量提供手段并且保障数据的正确性。在当今的数字化浪潮中,为了更好的发挥计量产业的重要作用,需要进行由传统计量向数字时代计量的重大变革,即完成计量产业的数字化转型,简称数字计量。数字计量的核心内涵是应用相应的数字化技术,实现测量数据和测试报告以及校准证书的数字化、检定校准规程规范机器可读、计量标准装置数字孪生、校准检定检测操作自动化和智能化,构建数字化量值传递溯源链,以数字方式传递测量信任和量值统一。在世界范围内,权威机构相继颁布了实现数字计量的指导文件,引领全球数字计量变革的走向。     

装备电气参数便携式智能校准装置设计

针对武器装备专用电气参数检测设备现场计量保障对校准环境和便携型计量标准的严苛技术要求,研制了一种便携式智能化校准装置。该装置实现了现场校准微环境自动控制,以及板卡级高精度电学计量标准源与标准表设计内容,编制了校准设备显示图像识别软件,配合程控式开关触发装置,可实现装备电气检测设备智能化现场校准,具有较好的推广应用前景。     

“宽脉冲液体流量标准装置”通过成果鉴定

2005年12月8日,中国航天科技集团公司主持召开了“宽脉冲液体流量标准装置”成果鉴定会。鉴定委员会一致认为：由北京航天计量测试技术研究所研制完成的“宽脉冲液体流量标准装置”技术先进、工作可靠、自动化程度高;软件操作界面直观、使用方便;兼有动态校准／测试和稳态常规校准的双重功能。该标准装置技术指标达到国际先进水平,填补了国内脉冲流量计量标准技术空白,为航天飞行器姿控发动机脉冲流量试验提供了技术手段和量值传递依据,具有广泛的推广应用价值。     

现场校准试验用便携式γ射线照射装置研制

固定式环境γ辐射剂量率监测仪表是承担环境连续监测任务的主要设备,这类仪表通常不便于拆卸和安装,而且送检周期较长（一周左右）,影响了连续监测点数据的连续性。为了固定式仪表的按期校准,结合蒙卡方法研制了便携式γ射线照射装置,利用PTW剂量计对辐射场进行标定,最后利用便携式照射装置对固定式环境γ辐射剂量率监测仪表进行现场校准实验。     

矢量水听器标准装置水声低频计量应用研究

对矢量水听器标准装置在水声低频计量中的应用进行了研究,简要介绍了水声低频计量中矢量、传统压电陶瓷两种类型水听器的测量原理,对矢量水听器标准装置和低频水声计量标准装置的适用对象、性能特点进行了分析和比较。通过现场实测数据,对矢量水听器标准装置用于传统压电陶瓷水听器低频校准的可行性进行了论证。论证结果表明,该矢量水听器标准装置除了可以用于矢量水听器的校准,也适用于传统压电陶瓷水听器的测试或校准,可以弥补低频水声计量标准装置受被测件最大尺寸局限的不足。     

国防真空计量“八五”课题技术领先

<正> 近日,国防科工委真空计量一级站承担的国防真空计量"八五"课题——动态流量法超高真空标准装置、金属膨胀式真空计量标准和程控式真空规校准装置在五院510所通过了部级技术鉴定。动态流量法超高真空标准装置主要用于超高真空的校准,解决了国防系统尤其是航天系统对超高真空校准的需求,     

火箭发动机推力测量的原位自动校准

研究了火箭发动机推力测量系统的原位校准问题。提出并建立了实现原位校准自动化的原理和方法。在建立和分析用于原位校准的加载系统的力学模型基础上,推导出了原位校准加载系统作用力的数学表达式,分析了影响作用力的因素,为原位校准中进行作用力的准确控制奠定了力学和数学基础。据此,运用自动控制理论提出并分析了实现加载系统工作自动化和数据采集自动化的方法,介绍了作者研制的实现原位校准自动化的装置工作的原理及其应用。提出和论述的原位自动校准方法与装置适用于所有喷气动力发动机推力测量的原位校准。     

正压漏孔校准装置的设计

正压漏孔校准装置是一种校准气体漏率的计量标准设备 ,可采用定容法和定量气体动态比较法对正压漏孔校准 ,校准范围为 10 2～ 5× 10 - 5 Pa· L /s。该文介绍正压漏孔校准装置的校准原理 ,设计方法 ,参数选取。     

舰船现场计量校准环境模拟装置研究

针对原有舰船装备技术状态的压力和电工类仪器仪表计量时，因所处环境较恶劣，存在温湿度、电磁环境、振动等参数不能满足要求而无法开展计量校准工作的问题，设计了一种基于舰船现场计量校准环境的模拟装置。该装置由环境控制和校准操作两部分组成，重点研究了高温环境下的恒温、恒湿技术，以及分体式校准舱结构设计，实现了微环境的自动调节与控制，通过性能试验，证明了校准舱的温度波动度和均匀度均符合设计指标，能够解决现场计量校准的环境条件保障问题。     

利用便携式X光机开展现场校准工作的可行性研究CSCD

固定式X、γ辐射剂量率仪是承担核设施周围及内部连续监测任务的主要设备,这类仪表通常不便于拆卸送往计量实验室进行校准检定,而且送检周期较长(一周左右),影响了连续监测点数据的连续性。为了固定式仪表的按期校准,利用实验的方法研究了利用便携式X光机开展固定式X、γ辐射剂量率仪现场校准工作的可行性。研究结果表明管电压在80k V-200k V范围内的窄谱系列过滤X射线能够用于开展现场校准工作。     

数字和模拟正弦机校准装置的研制

数字和模拟正弦机是检验随动系统性能指标的专用测试设备。介绍了数字和模拟正弦机校准装置的研制过程。该装置是一套便携式校准装置,可以对数字和模拟两种原理不同的正弦机进行现场校准。     

涡街流量计信号处理方法与实现

设计一种基于变增益运算放大器和带通开关电容滤波器的新型涡街流量计信号处理电路.单片机利用模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,同时利用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,为后续的信号检测电路提供幅度相对稳定的有效信号.带通开关电容滤波器在单片机的控制下实时跟踪变增益运放输出的信号频率,保证带通滤波器的中心频率接近信号频率,以达到良好的滤波效果.滤波后信号通过单片机进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;带通滤波器通过单片机实时调整中心频率,对信号中各种干扰起到较好滤波效果.      

基于机器视觉的万用表数字识别技术研究

为提高手持式数字万用表校准系统的自动化水平，本文通过研究图像灰度阈值法、传统方法的目标分类和深度学习三种不同类型的字符识别技术，提出了两种基于机器视觉的数字识别方案。测试结果显示，两种方案的字符识别准确率均可达到99.8%，但其在硬件资源占比、编程难易程度上二者还存在显著差异。该机器视觉字符识别功能的成功开发与应用，可为更多无程控通信接口的计量测试设备，及一些不适于人工作业的危险计量工作环境进行类似的数字识别提供借鉴。     

数字多用表示值误差测量不确定度自动评定的设计

针对数字多用表型号多、校准项目多,校准后应给出整个测量范围内的测量结果不确定度,采用手动进行不确定度评定费时费力、容易出错、工作效率低等问题,在VEE Pro软件开发平台上,设计开发出数字多用表示值误差测量结果不确定度自动评定系统。该系统包括带接口数字多用表不确定度评定和不带接口数字多用表不确定度评定两个模块,可自动进行不确定度评定及存档。同时结合实例,给出了直流电压示值误差测量不确定度评定结果。使用结果表明：该系统操作简便,提高了工作效率及准确度,减小了人为误差。     

数字多用表自动检定系统设计

数字多用表型号多、功能多、检定项目多,每项具有多个量程,且各量程准确度不一,同一量程在不同检定点其技术指标也不尽相同,采用传统手动检定耗时耗力、误差大、错误几率高、工作效率低.在VEE Pro软件开发平台上,设计开发出一套数字多用表自动检定系统.该系统包括仪器信息记录、带接口数字多用表检定、不带接口数字多用表检定及打印输出四个模块,测试过程采用实时测试显示,自动进行数据处理并存档.使用结果表明:该系统操作简便,提高了工作效率及准确度,减小了人为误差,确保了测试数据准确可靠.     

7150数字多用表的自动测试研究

介绍了7150数字万用表的自动化测试技术。为了提高测试工作效率,节约时间和成本,我们运用自动化编程技术,通过GPIB电缆和GPIB-USB数据采集转换卡,将数字多用表7150和多功能标准源4808相连,搭建成自动化测试系统,并采用美国NI公司的Labview软件开发平台,结合VISA(虚拟仪器软件结构)驱动技术,编制相应的自动测试程序。文中给出了测量原理、仪器的设置操作和实际的编程步骤。自动测试系统现已运用到实际工作中,其相对于手动测试,提高了测量速度和效率,测试数据量大,实用性强。     

非电量自动测试系统

精密机电产品中的非电量是通过不同种类的传感器转换为电信号的c利用数字多用表自身的编程语言接口技术，,开发数码转换器设置代码程序技术；驱动打印机接口电路程序技术，实现了自动测量打印记录数据c代替笨重的旧设备及复杂的计算机系统既节省仪器购置经费，又减轻了操作人员的劳动强度，不仅满足了精密机电产品在科研生产中对非电量测试记录的需要，也提高了测显速度和产品质量。有大力推厂的前景。     

互感器接入式三相功率表校准方法研究

在校准指针式三相功率表时,由于一次侧和二次侧存在变比,往往三相功率的额定值由计算获得。单纯的认为在特定功率因数下,功率值为电流和电压乘积的方式,可能会带来较大的测量误差,甚至会对校准结果产生误判断。本文将详细介绍这种互感器方式接入的三相功率表的校准方法,并进行理论分析。     

互感器接入式三相功率表校准方法研究

在校准指针式三相功率表时,由于一次侧和二次侧存在变比,往往三相功率的额定值由计算获得。单纯的认为在特定功率因数下,功率值为电流和电压乘积的方式,可能会带来较大的测量误差,甚至会对校准结果产生误判断。本文将详细介绍这种互感器方式接入的三相功率表的校准方法,并进行理论分析。