DLS纳米粒度仪噪声剔除方法探讨与计量检定

为提高动态光散射(dynamic light scattering,DLS)纳米粒度仪测量准确度与稳定性、适应JJG 1104——2015《动态光散射粒度分析仪检定规程》要求,通过系统分析仪器噪声来源与影响程度,将接收光强信号分为3部分,推导出光强信号自相关函数的数学式,并从其物理意义出发,提出针对性的噪声剔除方法。通过搭建仪器软硬件平台进行实验,可以看出仪器示值误差<7%,重复性为0.9%,表明噪声剔除方法有效,能满足规程要求。

叉指状微小力装置力学特性的数值模拟与分析

针对电容式微小力装置极板间距测量误差对输出结果影响较大问题,采用理论分析与数值模拟相结合,分析一种能大幅减小极板间距测量不确定度对输出微小力影响的新型叉指状微小力装置。重点探讨不同叉指重叠长度、加载电压、间距和厚度等条件下,装置输出微小力特性。结果表明:叉指参数满足一定关系,叉指重叠长度变化对输出微小力几乎无影响;输出微小力与加载电压平方以及叉指厚度成正比;随着叉指间隙增大,输出微小力迅速减小。该装置对简化电容式微小力源装置极板间距测量与位置控制附加机构、微小力源装置设计均具有参考价值。

基于序量的A型邵氏硬度计量基准溯源性分析

A型邵氏硬度,其量值属于序量、没有导出单位,目前还没有国家基准和量值传递系统。基于A型邵氏硬度计工作原理,分析采用分部法实现序量测量仪器量值溯源的过程与特点,通过对A型邵氏硬度计的各个分部技术指标进行试验,探讨建立A型邵氏硬度计量基准的可行性。为进一步探讨建立A型邵氏硬度国家基准和量值传递系统提供参考。

位置误差对叉指状微小力装置力学特性影响分析

为确定基于静电力原理微小力装置位置误差对输出结果影响,采用有限元分析方法对一种新型叉指状微小力装置位置变化时输出微小力特性进行分析。通过比较装置极板位置在X、Y、Z方向6个自由度上发生独立运动及复合运动时装置输出微小力变化规律,探讨装置位置误差对叉指状微小力装置力学特性影响;并确定各自由度上装置位置误差对输出微小力影响较小区间。结果表明不同自由度上叉指状装置位置误差对装置输出结果影响程度不同;位置误差控制在一定范围内,对装置输出微小力影响较小,可为简化电容式微小力源装置设计与制造提供理论依据。

对基于机器视觉的直齿轮几何尺寸测量方法分析

传统对直齿轮进行的几何尺寸测量过程多为人工作业,其检出效率低,提供的尺寸精度支持也相对不完善,现阶段结合机器视觉理论创新测量方式,借助影像测量仪设备对齿轮部分图像做以特征提取工作,进而整合出完整齿轮图像,以此进行各项参数测量,可取得较精准测量结果。本文对该测量办法做以设备、原理、步骤分析,结合参数确定方式,比照不同测量方式的精准度差异,以期提高齿轮几何尺寸测量精度、效率。

基于共面特征点的测绘仪旋转轴误差检测方法研究

为了提高测绘仪器的精度和可靠性,研究以共面特征点为基础的旋转轴误差检测方法。阐述旋转轴误差对测绘结果的影响,分析当前旋转轴误差检测方法存在的局限性,并针对这些问题提出利用共面特征点进行误差检测的新方法。利用实际测绘仪进行实验验证,结果表明新方法能够显著降低垂直度误差和位移误差,提高测绘精度,验证了运用共面特征点进行旋转轴误差检测的有效性和可行性。

菌落的等效性模拟及标准物质研究

菌落本身不稳定,不方便携带,不适合用作菌落计数器计量校准用标准物质。采用菌落的模拟图像来代表菌落,根据菌落的特点,将大小不一、分布不均的菌落图像加工成图片,等效模拟菌落总数和大小研制成模拟菌落标准物质。采用分层随机抽样的方法,进行均匀性和稳定性的研究,结果表明制备的模拟菌落标准物质具有良好的均匀性和足够的稳定性。通过人工计数和影像测量机对模拟菌落的总数、大小进行了定值并评定了不确定度。该系列标准物质便于存放、携带,已通过国家二级标准物质评审,编号为GBW(E)130586~GBW(E)130590,可用于菌落计数器的校准、分析方法评价等方面。

MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用

对一种基于微电子机械系统(MEMS)执行器结构的非接触式三维微小力装置测量原理、装置结构、标定方法、力学特性及使用方法等进行分析。结果表明:该装置可产生空间任意方向微小力,实现空间非竖直方向微小力传感器量值溯源;利用该装置对微小力传感器进行量值溯源时,能大幅减小极板间距离测量与控制不确定度对输出微小力影响,装置无需配备复杂昂贵的位移控制与测量辅助装置便可达较高精度。对简化微小力传感器量值溯源装置结构具有较大实际意义。

微力测量装置中边缘效应对电容结构设计影响分析

为研究边缘效应对微力测量装置中柱状电容结构设计的影响,利用理论计算结合有限元模拟方法,分析了目前常用柱状电容装置在不同电极重叠长度、间距、加载电压等参数条件下,电容边缘效应与微力输出值之间的联系,并在此基础上提出了适用于微力测量装置中柱状电容的结构设计与工作参数。结果表明:微力测量装置中的柱状电容装置在电极重叠长度且电极间距均较小时,存在可忽略边缘效应影响的区域,此区域内微力输出具有较好稳定性,重叠长度变化时微力输出改变极小;电极间距较大时,随着加载电压升高,边缘效应的影响增强;且随着内外电极重叠长度增大,边缘效应影响程度受加载电压影响更明显。

边缘效应对电容式叉指状微纳力测量装置的影响与分析

针对电容式微纳力测量装置中普遍存在边缘效应影响的问题,利用有限元模拟与理论计算相结合的方法,比较分析了不同参数条件下边缘效应对微纳力输出值的影响,同时根据有限元模拟所得电势分布云图与等势线分布图,分析了不同极板相对位置、加载电压下,电容边缘效应影响不同所产生的原因。结果表明:叉指电容具有良好的输出稳定性,在处于相交状态70%区域范围内,输出波动幅度在5.2%以内,电容边缘效应影响可忽略;当相交长度大于叉指长度90%时,边缘效应对微纳力输出值的影响超过22.1%,理论计算公式已无法准确计算实际微纳力输出值;且该区域内加载电压升高到1200V时,边缘效应对微纳力输出值的影响可达50.1%。在微纳力测量装置设计与应用过程中应使叉指电容相交长度小于叉指长度的90%,且保持较低加载电压以减小边缘效应影响。

一种基于DDS的三频点标准超声功率源的设计

结合理论方法研究和具体硬件的设计,提出一种基于铌酸锂单晶基片的三频点标准超声换能器,由单片机控制DDS芯片产生3种频率的正弦信号,经过高频运算放大器电路,对标准超声换能器激励输出标准超声功率,从而形成三频点标准超声功率源,可作为一种超声功率传递标准。三频点标准超声功率源实现了18.9 MHz高频超声波的输出。和英国NPL测量比对的结果显示,3个频率点上的超声功率值误差均不大于±5%,验证了三频点标准超声功率源输出数据的有效性。

导热系数的测量方法研究现状与发展趋势

本文阐述了导热系数在航空航天、微电子技术、材料科学、石油化工、钢铁冶金、建筑节能等领域的重要性,介绍了导数系数的测量方法、国内外对导热系数测量方法研究过程、目前状况,展望了导热系数测量技术研究的发展趋势。

超宽带Vivaldi天线单元及阵列设计

文中设计了一种新型超宽带平衡对跖Vivaldi天线单元和阵列。研究分析了主要结构参数对天线性能的影响,通过增加金属隔板、接地柱、减小天线剖面高度等方式,将天线单元的阻抗带宽由1.7个倍频程提升至5个倍频程。该新型天线单元具有阻抗带宽较宽、结构尺寸小的特点,是一种较为理想的超宽带阵列天线单元。在单元优化的基础上,文中对8×8的超宽带天线阵列性能进行了研究,结果表明该天线阵列具有良好的阻抗带宽和辐射性能。

对HG/T2489-2007《鞋用微孔材料硬度试验方法》的探讨和分析

HG/T2489-2007《鞋用微孔材料硬度试验方法》是制鞋企业普遍执行的行业标准,其与该类国际通用标准存在部分差异,导致引用标准的制鞋企业、仪器制造商、计量检验机构存在困惑。本文针对上述问题进行了分析性探讨,提出具体差异从而减少引用错误。

瞬态法测量节能材料导热系数的研究

导热系数是节能材料表征其低导热性能的重要参数,准确对其测量显得极其重要。而导热系数又随着节能材料的成分、结构、相态等的变化而变化,其测量精度是节能材料发展的基础。本文利用瞬态热带法测量装置和瞬态平面热源法测量装置对12种节能材料的导热系数进行了测量和分析,同时分析了各因素对瞬态法测量结果的影响,对比研究了多种导热系数瞬态测量方法,验证了瞬态法适用于节能材料的导热系数测量。

汽车电子高低压耦合衰减测试转接器设计

基于CISPR25:2016要求的汽车电子部件的高低压线路之间耦合衰减的测试,文中设计了一款用于不同线径的普通线缆和同轴线缆之间信号传输的转接器。采用了双槽位可调式压线接头,方便固定连接,通过屏蔽、吸波等措施实现传输信号不受外界干扰。同时采用传输线理论设计微带线,并经过仿真优化,实现转接器在150kHz~1000MHz宽频传输驻波比小于1.8、衰减系数小于1dB、性能优于内部导线直连的普通转接器。

扫描探针显微镜轴向位移测量误差校准结果的不确定度评定

扫描探针显微镜主要应用于微电子技术、生物技术、信息技术和纳米技术等各种尖端科学领域,是纳米科技发展的共性关键技术,其位移测量精度是重要的计量参数,因而对其进行校准,保证其测量值准确可靠尤为重要。本文利用量值可溯源至中国计量科学研究院的二维纳米线间隔样板和纳米级台阶样板建立了扫描探针显微镜校准装置,实现对扫描探针显微镜X轴、Y轴、Z轴位移测量误差的校准,并对校准结果进行了不确定度评定。

扫描电子显微镜放大倍数示值误差的校准及不确定度评定

扫描电子显微镜是用于微观表面形貌观察、显微结构分析以及微纳米几何尺寸测量的常用分析仪器。由于仪器扫描图像时易出现放大倍率的偏差,导致图像畸变以及测长不准等问题,因此放大倍数示值误差是该类仪器校准的主要计量特性。利用微米至亚微米尺度一维线间距标样实现对扫描电子显微镜放大倍数示值误差的校准,并对校准结果的不确定度进行评定。

基于数字化测量的智能制造生产线控制系统设计与实现

根据实际需求构建涵盖工业4.0要素的智能制造生产线控制系统,实现从定制化订单发起到加工成品入库的全过程智能化生产。基于数字化测量(信息产生)、信息交互、信息利用等关键技术,设计智能制造生产线控制系统架构,结合MES、立体库、AGV、工业机器人、RFID和机器视觉等技术,完成生产线智能制造过程。经现场运行验证:系统运行正常,功能完备,实现了预期设计目标。

折光腔法鉴相式大长度测量仪检定方法

大长度测量仪检定工作一般在野外基线场上进行,耗时费力、强度高效率低、受环境影响严重等问题一直困扰计量检定人员。为改变这一落后作业模式,在手持激光测距仪室内检定装置研制成功的基础上,该文提出基于折光腔法与虚拟基线理论构造鉴相式大长度测量仪检定装置,拟将野外检定基线场完整搬入室内。利用费马原理设计的折光腔将长度>1 000 m的光路压缩在数十米以内,利用光的反射定律推导出虚拟基线(室内大长度各段标准值)的计算方法,同时进一步提出检定装置的结构设计,技术参数及控制措施,并通过对系统潜在影响因素分析以论证该大长度室内检定装置的可行性。