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本期导读
《中国测试》创刊于1975年,由中国测试技术研究院主管,于国内外公开发行,(国际标准刊号:ISSN1674-5124,国内统一刊号:CN 51-1714/TB),由中国工程院高洁院士担任总编,杨杰斌研究员担任主编,谭久彬等12位院士及全国重点高校、科研机构100+专家担任高级顾问及编委。《中国测试》致力于追踪新成果、交流新技术、传播新方法,旨在推动测试技术创新融合发展,加快构建国家先进测量体系,在全方位展示测试技术学术特色和水平基础上,打造一流专业期刊和知识共享平台,期刊栏目设置主要涵盖:前沿综述、测试方法、仪器设备、技术应用,学科专业覆盖全、学术交流范围广,是测试方法和技术成果展示和传播的桥梁。
谐波电能测算方法研究综述
刘坚;侯兴哲;李世松;要文波;赵伟;吴华;在“双高”、“双随机”特点日益显著的电力系统中,电网电压和电流信号的随机动态变化愈发明显。这一变化给现有电能测算方法带来新挑战,迫切需要对传统测算方法进行系统性的分析与改进。该文旨在对当前用于电网时域信号测算和分析的多种传统电能测算方法进行全面梳理,包括频域算法、参数化算法以及时-频域算法。具体地,该文详细探讨这些算法的基本原理,分析其在实际应用中的表现,以及改进优化后的特征。在对比这些算法的优缺点时,该文强调它们在不同应用场合中的适用性,界定各种算法的适用场合。通过综合比对和分析,该文不仅归纳这些算法在电能计量中的应用现状,还为如何构建更合理有效的电网电能测算方法提出参考性建议。
等离子清洗用射频电源自动阻抗匹配解析调谐法
薛家祥;蓝智绅;针对等离子清洗用射频电源阻抗匹配器匹配时间过长的问题,该文提出一种基于L型匹配网络的自动阻抗匹配解析调谐法。根据射频系统中射频VI probe提供的反射系数信息,理论推导在各种负载下达到阻抗匹配所需的匹配网路参数的计算公式,最后通过控制部分调整可调电容的容值,进而实现射频电源系统与真空等离子腔体负载的阻抗匹配。为验证算法的可靠性,搭建Matlab/Simulink仿真对比验证算法相比于传统智能算法拥有更快的运行速度,仿真结果表明,解析调谐法能在10 ms左右将反射系数的模降至0.01。通过实际上机实验获取输出电压与输出电流波形,并监测正反向功率和反射系数,13.56 MHz射频电源系统在500 W输出功率下反射系数的模为0.104,结果表明解析调谐法能很好地应对真空等离子腔体负载阻抗的变化,阻抗匹配效果良好,可保证等离子体的稳定电离,优化等离子清洗效果。
基于谐振法的飞机多层异质结构件涡流检测方法研究
奚之飞;陈文亮;飞机承力梁是飞机的重要承力结构件,长时间处于受力状态,在其虎口位置应力集中易萌生疲劳裂纹,而裂纹隐藏于较厚的多层异质复合层下,导致涡流检测提离大,并且空间狭小对检测带来极大不便。文章针对多层异质结构件隐藏裂纹的大提离检测难题,提出基于谐振法的涡流检测传感方法,仿真研究线圈尺寸参数及结构对检测信号的影响,发现检测线圈与平衡线圈间距为1.5 mm时,具有最佳检测灵敏度。为验证该仿真模型的正确性,开展承力部件大提离涡流检测试验,试验结果表明,激励频率为30 kHz时具有最佳检测灵敏度,在复合层厚度为3 mm时信号幅值达到最小,保持复合材料层厚度不变,随着激励频率的增加,涡流检测信号幅值呈衰减趋势,最小检测缺陷长×宽×深尺寸为5 mm×0.2 mm×5 mm,且能够对缺陷进行精准定位,为飞机多层异质结构隐藏裂纹的定量检测提供依据。
叶片表面粗糙度测量三维和二维评价比对分析
黄文娟;金炜;倪博;翁俊;刘峻峰;叶片是一类非规则复杂曲面零件,其表面粗糙度的大小对发动机的性能有着重要影响,但关于其表面粗糙度参数的测量评价标准规范还不够完善。尤其在三维测量方面,虽然表面三维形貌测量技术已逐渐发展成熟,但对应的评定标准和校准规范未能同步跟上,难以指导叶片表面粗糙度具体的测量工艺。为提高叶片表面粗糙度的测量可靠性,对叶片表面粗糙度测量过程的影响因素如叶片装夹、光照强弱、评定长度等开展试验研究,并对粗糙度三维评定方法和二维评定方法开展对比分析。试验结果表明,在重复装夹和光照度变化的情况下,三维评定方法的测量结果相对波动基本在3%以内,在相同取样长度的情况下,三维评定方法参与评定的数据长度达到2倍取样长度其测量结果即达到稳定。三维评定方法相对于二维来说,受到测量过程影响因素的影响程度更小,测量结果更稳定,测量效率更高。一定程度上验证三维表面粗糙度评定方法的优势,为推进表面粗糙度三维测量设备和方法在民机发动机叶片研制上的推广和应用提供支撑。
电磁流量计核查方法与核查周期预测研究
王惠君;刘颖;刘穗君;李军平;曲军建;胡佳成;蔡晋辉;针对目前企业内部定期对电磁流量计进行期间核查时,核查方法自动化程度低,核查周期制定不合理的问题,通过图像识别方式采集电磁流量计的累积流量数据,采用标准表法对电磁流量计进行期间核查;通过线性维纳退化模型对电磁流量计的核查数据进行处理,智能预测电磁流量计的期间核查周期;基于该核查方法与周期预测方法研制一套可移动式核查装置,对电磁流量计进行原位核查。核查装置扩展不确定度为0.08%(k=2),满足技术指标0.15%(k=2)的要求;使用核查装置对E+H Proline Promag H 500进行核查实验,最大示值误差为0.2%,与最大允许误差±0.5%相比,满足性能指标要求;使用线性维纳退化模型对E+H Proline Promag H 500进行核查周期预测,预测核查周期的均方根误差为6.04 d。该核查方法与周期预测方法均具有良好的可靠性,可用于对电磁流量计的期间核查。
一种大长径比小孔的轴线直线度测量方法
胡蝶;郑方燕;胡瑶;付敏;宋鑫;为实现大长径比小孔轴线直线度的高精度测量,提出一种光杠杆图形投影的轴线直线度测量方法。在检测系统中利用光轴直线传播与光杠杆放大原理,结合远距离投影面型的相关性,采用图形轮廓提取与中心坐标计算的方法,确定远距离投影屏上的轴线位置。根据像素坐标变换和空间坐标转换方法对提取的中心点坐标进行修正,从而获取大长径比小孔的轴线直线度。通过原理样机的研制和相关性能的测试,对内径8 mm、长度300 mm的超大长径比(长径比大于5至10为深孔,大于20为大长径比孔)深孔零件的轴线直线度进行了测试,实现5μm以内的重复性检测精度。
基于弱光栅的分段测斜算法研究
李亚冰;蔡德所;黄江楼;毛威;郭一恒;刘可;为提高边坡整体与局部位移监测的精度,设计一种由弱反射光纤光栅作为传感单元的测斜系统。并提出以往通过二次积分法对测斜管进行分段位移计算的方法存在积分域取值不准确的问题。因此文章在原有的测斜算法上进行优化,改进取值。通过假设条件与多种转角变形的实验证明优化后的测斜算法相比优化前效果更优且在大转角条件下优化算法更具有优势:在假设条件下,优化算法相比优化前相对误差绝对值降低36.47百分点。在多转角实验中,最大转角为37°时,相对误差绝对值最多降低13百分点。为直观表现测斜管的变形状况,对各测点进行坐标定位的理论推导,并通过实验证明由测斜算法得到的结果能很好地重构实测变形。