基于GUM法的压缩机性能测试不确定度分析

因在压缩机性能测试过程中直接测量得到的各项参数及其不确定度均会对最终结果产生不同程度的影响,为了找到影响结果的主要因素并合理改善这种情况,本文依据GB/T 5773-2016对某涡旋式压缩机进行了性能测试,并基于GUM法对测量结果进行了不确定度分析和敏感度分析。结果表明：压缩机的制冷量测试结果为108.26 kW,合成标准不确定度为0.58 k W,扩展不确定度的相对值为1.07%;对测量结果不确定度产生最大影响的因素是温度仪器的精度,精度提高1倍,可使测量结果的不确定度降低21.15%。     

分布光度计测量LED路灯光通量的不确定度评定

为了减少检测的误差,提高检测结果精确度,评定LED路灯光通量的不确定度,分析了用分布光度计法测量LED路灯光通量的影响因素,建立数学模型对测量不确定度进行评定,并计算出A类、B类不确定度,最终给出测试结果的不确定度报告。相对扩展不确定度评定结果为4.13%,置信概率P为99%。结果表明,光谱辐射计的测量误差和标准灯的不确定度所产生的测量不确定度影响因素最大。     

太阳电池测试系统及其参数匹配优化研究

为了获得太阳电池的I-V特性曲线及特性参数,利用Visual C++语言开发出基于Windows平台的太阳电池测试软件系统,并对基于补偿原理的I-V测试电路参数匹配进行了详细分析。电路中串联电阻及桥式直流电源对电池的暗特性影响变化不大,但可使光特性I-V曲线发生显著变化。通过参数匹配的调整与优化,测量数据与电池的标准数据基本吻合,其误差仅为1%~2%,表明该测试软件系统满足实际使用要求,为电池性能分析提供了准确的依据。     

封装标准太阳电池性能及其与国际标准一致性的评价

基于国际电工委员会(IEC)国际标准分析了引起标准太阳电池量值传递误差的因素及其与国际标准的一致性。随机选取我国市场上销售的6种封装标准太阳电池,测量了它们的温度特性、光谱响应特性和表面反射特性。结果表明:电池的封装结构影响它们的冷却效果及温度的正确测量,从而导致温度和短路电流的不稳定性,其变异系数最高可达0.12%和0.04%。另外,有、无偏置光条件下的光谱响应特性均反映其光电流的光照强度线性特性,这里定义用光谱拟合度来衡量各封装太阳电池的光谱响应特性。采用改变入射角测量短路电流的方法分析了表面光反射对短路电流的影响,利用余弦函数拟合确定了由表面反射光所引起的短路电流的误差可达0.21%。本文的研究成果对光伏行业正确制造、选择和使用标准太阳电池具有指导作用。     

综合建站误差的激光跟踪仪测量不确定度评估

针对航空制造业中面向大尺寸空间的激光跟踪仪测量不确定度评估问题,提出了综合建站误差的激光跟踪仪测量不确定度评估方法。在构建激光跟踪仪测量模型与误差模型的基础上,将测量设备建站误差引入优化模型,并通过跟踪仪建站、空间点测量等环节,对受建站误差和测量误差双重因素影响的跟踪仪空间点测量不确定度进行了仿真测试和数据分析。以某工装的现场测量为例,构建了仿真测量空间,通过对比地标点采样值与实测值之间的偏差,验证了算法的有效性。     

电子探针测定镁橄榄石中元素含量的不确定度

本文基于氧化物的ZAF修正法对典型样品进行定量分析。在得出了定量分析结果之后,分析了样品测量不确定度的来源,得出电子探针定量分析的不确定度模型,测算了每个影响因素的具体数据,最后计算出了定量结果的扩展不确定度。结果表明ZAF修正法引入的不确定度对测试结果的不确定度影响非常小,主要影响结果不确定度的因素是测量重复性引入的不确定度造成的。利用不确定度提高测试和仪器校准的准确度,可以对电子探针定量分析的后续工作提供基础和保障。     

水源热泵机组制冷量测量不确定度评定

基于相关性能测试标准和JJF1059—1999规范,对整体水源热泵样机制冷量测试结果的不确定度进行了分析,建立了空气侧和水侧计算数学模型,对A类和B类不确定度进行了分别评定,结果表明,机组该次测量的不确定相对值为2％。讨论干球温度、湿球温度、喷嘴直径、压差、大气压力、水温、流量等参数对制冷量测量不确定度的影响,提出了对温度测量回路进行一体化标定的建议,为提高试验系统的测试水平提供了参考。     

激光跟踪仪多边测量的不确定度评定

激光跟踪仪多边测量是大型高端装备制造现场溯源的重要手段,正确评定其不确定度是确保制造过程量值统一、结果可靠的关键。本文提出了一种准确、快速的激光跟踪仪多边测量的不确定度评定方法。从仪器误差、环境干扰及靶球制造误差等方面分析激光跟踪仪多边测量的不确定度来源。针对多边测量的输出量为多维向量的特点,重点研究基于多维不确定度传播律(GUM法)的不确定度合成方法,同步评定目标点坐标和跟踪仪站位的不确定度。最后,介绍了点到点长度的不确定度计算方法。实验表明:GUM法评定的不确定度结果与蒙特卡洛法(MCM法)的结果相比,坐标不确定度偏差小于0.000 2 mm,相关系数偏差小于0.01,满足数值容差,且GUM法用时仅为MCM法的0.08%;点到点长度测试的En值均小于1。因此,基于GUM法评定激光跟踪仪多边测量的不确定度具有可行性及高效性,且评定结果正确、可靠。     

氢化物发生原子荧光光度法测定内墙涂料中可溶性汞含量的不确定度评定

对氢化物发生原子荧光光谱法测定内墙涂料中可溶性汞含量的测量不确定度进行评定。分析测量过程中引入的不确定度来源,对各不确定度分量进行量化和分析。结果表明,样品测量的重复性、标准曲线拟合、仪器引入是影响不确定度的主要因素。通过合成评定得到相对不确定度及测试结果,原子荧光法测定内墙涂料中的可溶性汞为0.036±0.003mg/kg。     

面向对象的大尺寸测量不确定度分析

测量结果必须说明不确定度。常规尺寸的解析法和标准比对法难以适用于评价大尺寸测量不确定度,尤其是特定拟合任务结果的不确定度。针对大尺寸测量的特殊性,研究基于蒙特卡罗的评价方法评价大尺寸特定测量对象的不确定度,并用计算机可视化直观表示离散点云。利用离线仿真评价测量不确定度,用于设计最优采样策略。以激光跟踪仪测量大型圆形截面工件分析为例,给出测点对称、均匀分布和半径约束等优化测量思想。最后应用于激光跟踪仪测量隧道构件的实例当中。仿真和实际实验表明,蒙特卡罗评价和离散点云表示法可准确、直观评价大尺寸测量特定测量对象的不确定度,制定的最优采样策略可提高测量精度。     

1/f噪声的精确测量及其在太阳能电池可靠性筛选中的应用

为了实现对太阳能电池可靠性的筛选分类,建立了一套低频噪声自动测试系统.首先,根据太阳能电池1/f噪声的来源,确定了在大电流密度情况下以1/f噪声功率谱作为太阳能电池可靠性指示的可行性.然后,由测试得到的功率谱曲线明确了通过比较在f为1 Hz频点处的1/f噪声功率谱值大小可以区分太阳能电池的可靠性.最后,根据半导体器件可靠性试验验证的分类标准,给出了确定筛选阈值的方法.实验结果表明:该方法可以在短时间内无损地完成一批太阳能电池3个等级的可靠性分类,平均每个太阳能电池的测试时间只需5 min.采用该筛选方法,能精确检测单一器件,解决了传统方法花费大、周期长,易引起器件的损伤,且只能得到一批器件可靠性的统计规律的问题.该方法适用于对太阳能电池可靠性要求高的应用场合.     

一种适用于CPV的太阳模拟器的光学结构与分析

太阳模拟器是聚光光伏(CPV)领域内对电池片、组件及系统进行在线检测的一种必不可少的光源设备,其要求辐照度大于800 W/m2,准直角度小,辐照度均匀,光谱接近AM1.5。要同时达到这些指标有一定的难度。通过分析实现既辐照均匀又辐照准直的太阳模拟器需要克服的因素,提出了一种太阳模拟器结构方案以满足上述要求。同时,配比不同焦距的准直透镜还可实现辐照面积可调。利用ZEMAX软件对该结构进行了仿真,验证了该方案的实现效果。     

气象辐射计量检测系统装调方法研究

为满足气象辐射计量检测系统对气象辐射表的检测与标定要求,以研制太阳模拟器及多维检测平台为研究对象,提出了一种系统装调方法。建立气象辐射计量检测系统装调流程后,完成气象辐射计量检测系统装调过程,分析光学积分器对辐照均匀性的影响,并给出辐照不均匀性测试方法。通过实验测试,该气象辐射计量检测系统可完成不同时段太阳光束的精确模拟,并满足中60mm口径内辐照不均匀度在±1％范围内。,φ170mm口径内辐照不均匀度在±2％范围内的设计要求。     

大面积双光源稳态太阳模拟器的研制

基于IEC(International Electrotechnical Commission)标准在太阳电池热斑试验、薄膜电池老练试验中CCC级太阳模拟器要求[1-2],本文提出了一种稳态长弧氙灯与金卤灯相结合的大面积稳态太阳模拟器。首先根据实际测量的光源光谱,分析计算了这种双光源模拟器达到C级光谱匹配要求的条件;其次,我们使用Tracepro软件建立初始结构模型,并通过宏编程对辐照均匀性进行仿真优化;然后,针对两种光源的不同特性提出了半闭环光强调节与控制的思路。最后,我们在1.2m×2m有效辐照面上实现了:光强在600-1000W/m2范围内可调,光谱匹配度达到C级,辐照均匀性达到B级(±5%),辐照不稳定性达到A级(±2%)的性能要求。     

一种智能太阳电池测试仪的研究

智能太阳电池测试仪能以特定的太阳光模拟器，通过新颖的测试电路，精确地得到开路电压V∝、短路电流J∝等参数，并能快速的绘制I-V曲线与P-V曲线。能适应太阳电池单件与组件测试，具备自动换档功能。     

地外太阳紫外光谱测量

介绍了我国自主研制的用于地外太阳紫外光谱测量的FY-3紫外臭氧垂直探测仪,利用该仪器成功获得了地外太阳紫外光谱数据。该紫外臭氧垂直探测仪是一台结构紧凑,工作波段为160～400nm的紫外-真空紫外光谱辐射仪。报导了该探测仪的组成和工作原理,描述了它的3种工作模式,即大气模式、太阳模式和标准灯模式。介绍了太阳模式下该探测仪的光谱辐照度定标,受光源性能所限,光谱辐照度定标分160～300nm和250～400nm两个波段进行。最后,给出了利用紫外臭氧垂直探测仪获得的太阳紫外光谱和数据处理结果。结果表明,利用该探测仪在轨获得的160～400nm太阳连续光谱和250～340nm间12个特征波长的太阳分立光谱与美国SBUV/2获得的测量数据的一致性在±5%以内。     

A computer simulation platform for the estimation of measurement uncertainties in dimensional X-ray computed tomography

The knowledge of measurement uncertainty is of great importance in conformance testing in production. The tolerance limit for production must be reduced by the amounts of measurement uncertainty to ensure that the parts are in fact within the tolerance. Over the last 5 years, industrial X-ray computed tomography (CT) has become an important technology for dimensional quality control. In this paper a computer simulation platform is presented which is able to investigate error sources in dimensional CT measurements. The typical workflow in industrial CT metrology is described and methods for estimating measurement uncertainties are briefly discussed. As we will show, the developed virtual CT (VCT) simulator can be adapted to various scanner systems, providing realistic CT data. Using the Monte Carlo method (MCM), measurement uncertainties for a given measuring task can be estimated, taking into account the main error sources for the measurement. This method has the potential to deal with all kinds of systematic and random errors that influence a dimensional CT measurement. A case study demonstrates the practical application of the VCT simulator using numerically generated CT data and statistical evaluation methods.