★测试计量技术及仪器论文摘要范文测试计量技术及仪器论文摘要写

测试计量技术及仪器论文摘要范文测试计量技术及仪器论文摘要写 当今制造技术的快速进步引发了许多新型测试计量问题,推动着传感器、测试计量仪器的研究与发展,促使测试计量技术中的新原理、新技术、新装置系统不断出现.和传统的技术比较,现代测试计量技术呈现出测量仪器的作用愈加重要,新的仪器不断出现,如便携式形貌测量、基于视觉的在线检测、基于机器人的在线检测与监控、微/纳米级测量和虚拟测试技术等.除此,仪器设备的精确度有了质的飞跃,自动化程度得到显著改善,同时在计算机软、硬件的支持下,其功能得到极大拓展,展现出一片欣欣向荣的景象.当务之急,是针对测试计量技术应用特点,分析我国的现状,比较与国外同类技术存在的差距,探讨在目前条件下我国测试计量技术的发展重点和趋势.在未来的测试计量技术及仪器技术的发展中,针对实际存在的问题和发展趋势,着力加大科研投入,重视基础研究,紧密联系工程应用.相信在不久的将来,我国测试计量技术定可获得快速的发展,为我国科学技术和国民经济的发展发挥更大的作用. 在科学技术高速发展和社会分工越来越精细的今天,测试计量技术及仪器学科的毕业生不仅需要有扎实的基础理论知识和良好的工程实践能力,还需要具备相当水平的综合素质.本文从课程体系建设、实践教学方法、团队指导模式以及综合能力培养等方面介绍了哈尔滨工业大学测试计量技术及仪器学科在学生培养方面的探索性工作和成果. 针对水文测量仪器的不断开发和引进,分析了水文行业测量仪器现状、测试计量技术应用与国外同类技术存在的差距,认清存在的问题和未来发展趋势,从基础研究做起,追踪发展动向,加大科研投入,建设一个科学、完整的水文计量体系. .应用于光电信号与信息处理及其系统的交叉信息学科方向,已在光通信、光电仪器系统、智能传感器、烟草行业、机械制造等许多领域获得成功应用.重庆工学院重点学科介绍测试计量技术及仪器 示波器校准仪是一种可产生精密的正弦(稳幅、双通道)信号、方波(直流、电压)信号、时标(三角波、子刻度方波/正弦波)和快沿信号等,可校准多种模拟和数字示波器,具有通用性、程控性、先进性和准确度的信号源仪器.随着电子测试计量技术的发展,示波器的规范性、高效性得到了飞速的发展,同时示波器自身误差会对被测信号产生影响,导致严重的产品质量问题,因此对能够提供标准信号的示波器校准仪的需求越来越高,同时对丰富测试计量仪器系统起着重要的推动作用.本论文基于对示波器功能检定需求分析和良好用户体验角度分析出发,通过分层系统架构设计和面向对象模块化编程,设计了示波器校准仪本控程序,使其具有便捷性、可扩展性、应用性强等特点.仪器可提供标准(电压/直流)方波、(稳幅、双通道)正弦波、快沿脉冲、时标信号和辅助特殊校准功能等多样化标准信号,能完成对多种模拟、数字示波器的水平/垂直偏转系统误差、频率特性(平坦度、带宽)测量等多达15项的检定项目测量,最大限度地满足不同校准条件下使用.此外,本控程序中的仪器驱动部分,完成了仪器参数配置、SCPI命令解析、校准报表打印接口功能,为满足仪器集成测试系统可程控化、示波器自动校准系统、校准仪自动计量检定系统的开发垫定技术基础.主要内容如下:1、示波器校准理论和检定功能需求的研究分析,良好的面向对象的软件架构,基于PC平台的Qt丰富的图形库,开发人机交互界面,满足示波器校准仪多功能切换操作便捷、用户体验好、软件稳定性好、系统扩展性功能强等特点,2、基于PCI总线,开发仪器驱动模块,满足仪器参数配置、数据处理、波形数据测试实时响应、处理数据等,此外,基于LabWindows CVI提供的丰富仪器函数库,开发支持GPIB总线的仪器驱动,通过SCPI命令解析模块和校准报表打印模块,供上位机本控程序调用,满足仪器集成测试系统,以及仪器相关配套自动测试系统(校准仪自校准、示波器自校准)软件的二次开发使用,3、根据软件测试理论,完成示波器校准仪功能交互测试、单元模块测试、系统集成测试,检验示波器校准仪软件的操作便捷性、容错健壮性、良好的可扩展性等功能,并在此基础上对软件提出优化方案,提高测试效率和校准精度,增强仪器的市场应用前景,实现产品化. 水是生命之源,人类在生活和生产活动中都离不开水.然而,随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快,暴露的水环境污染问题也日趋严重,水质或水体污染事件频发,凸显了我国水环境形势 _. 水质的优劣不仅与工农业生产安全和人类健康密切相关,而且还依赖于水质检测技术做保障,以此评判、预测和监测水质的优劣.诚然,传统的仪器检测设备可以对水质参数进行检测,但一般只对单一参数进行测量.例如,水质COD、TOC、TURB和NO3-N等参数的检测,其通常需要COD分析仪,TOC分析仪,浊度计,NO3-N分析仪等设备进行单独测量,这不仅不利于数据的整合,而且还增加了检测成本.近年来,作为光谱分析的水质检测技术之一的紫外-可见光吸收光谱法,它不仅摒弃了化学分析和电化学分析及色谱分析等水质检测技术水样预处理繁杂、测量周期长、所需化学试剂多的缺点,而且还具有检测速度快、成本低和可实现在线、原位测量等优点,日渐为世人所瞩目.然而,目前的紫外-可见光吸收光谱法,一般为单一参数在线检测,国内尚不能实现水质COD、TOC、TURB、NO3-N的多参数同时在线检测. 本文在四川省科技支撑计划项目“多功能水质实时自动监测技术开发与产品研制”（项目编号：xxSZ0111）和四川碧朗科技有限公司横向合作科研项目“光谱多参数水质在线自动监测仪研制”（合同编号：104xx9xx0453）及国家自然科学基金项目“*L-Contourlet的构造及其特性研究”（批准号：61xx46）的联合资助下,开展了紫外-可见光谱水质多参数检测的理论、仪器、方法技术及应用研究工作,研制了一套涵盖水质光谱数据采集、水质光谱处理、水质参数解算,到实验室分析验证,再到实际水质多参数检测完整流程的水质多参数检测仪器系统,且系统已具有完全自主知识产权.论文的研究内容,主要包括： 阐述了光谱法或光谱技术水质参数检测的国内外研究现状及发展趋势,通过对国内外现有水质检测技术进行详尽对比分析的基础上,本文提出了紫外-可见光谱法水质多参数检测的原理和方法技术及应用,基此,系统、深入开展了紫外-可见光谱法水质多参数检测的水质光谱处理、水质参数解算等的关键技术问题研究. 研制了紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统.通过对紫外-可见光谱法水质检测的原理进行详细分析,研究了水质多参数的检测原理,分析了多参数光谱检测的可行性.在此基础上,构建了水质多参数检测仪器系统的实现方案,设计、仿真、加工制作和测试了浸入式光程差分水质检测探头.该探头在进行水质光谱数据采集时,能有效地降低噪声干扰,提高系统灵敏度,并能快速、准确找出待测水体的敏感波长范围.通过采用以微型光纤光谱仪为核心的光谱测量单元,结合紫外-可见吸收光谱分析法,完成水样的COD、TOC、TURB和NO3-N多参数检测.同时,基于LabVIEW开发平台,进行系统软件设计并进行调试,实现了对流路、清洗、处理、显示、存储、打印及主控系统的仪器功能,此为光谱法水质多参数检测的实现提供了硬、软件条件或平台. 研究了基于小波包去噪的水质光谱处理方法和多元散射校正的水质光谱处理技术方法.针对地表水、城市生活污水中主要污染物在线检测与控制的需求,以紫外-可见光谱法水质COD、TOC、TURB和NO3-N多参数检测为具体研究对象,在分析水质光谱信息特征的基础上,提出了基于小波包去噪的水质光谱处理方法,借以提高水质光谱的信噪比.研究结果表明,水样的原始紫外-可见吸收光谱经小波包去噪处理后,噪声得到了明显抑制,且特征得到了较好的保留.针对水中悬浮物对光谱的散射会对水样的紫外-可见吸收光谱产生基线漂移、平移等,此将严重影响系统的稳定性和检测精度问题,进而将直接影响光谱法对水质COD的检测.为此,研究了一种基于多元散射校正的水质光谱处理方法.通过多元散射校正方法,可在不影响水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下,能够对水中悬浮物引起散射干扰或水质浊度引起基线偏移的吸收光谱曲线进行有效的校正.这不仅提高了光谱法检测水质COD的信噪比,而且还对化学计量法建立准确有效的水质检测COD分析模型进行了有效的数据预处理. 研究了主元分析进行水质光谱降维和最小二乘支持向量机对水质参数软测量建模的水质光谱处理方法技术.由于水质紫外-可见光谱通过小波包去噪和多元散射校正后,依然存在水质光谱采集的冗余及多重共线问题,应用主元分析方法对水质光谱信号进行降维处理,再应用最小二乘支持向量机对水质参数COD进行软测量建模.研究结果表明,经主元分析方法降维处理后的水质光谱数据,去除了冗余信息,保留了有效特征,在此基础上,应用最小二乘支持向量机进行水质参数的软测量建模,可以提高系统的建模精度和水质COD参数的解算精度. 开展了紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器样机的性能测试研究工作.为了确保紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器系统的有效、稳定运行,需要依据相关标准,对研制的仪器样机的性能进行测试.测试结果表明,仪器样机对COD即化学需氧量标液的测试精度小于4.70%,重复性小于1.43%；对TOC即总有机碳的测试精度小于2.69%,重复性小于1.98%；对TURB即浊度的测试精度小于4.78%,重复性小于1.55%；对NO3-N即硝酸盐氮的测试精度小于4.67%,重复性小于2.92%.可见,研制的仪器样机性能指标,不仅达到了立项研究项目任务书的设计要求,而且由中国测试技术研究院化学研究所出具的测试报告证明,性能指标满足我国及行业的有关标准规范. 本文将光谱学、光电技术、环境科学、化学计量方法、信号分析与处理等学科专业知识进行了有机结合,率先在国内研究并构建了基于紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器系统.论文研究成果研制的仪器样机,已通过了四川省科技厅组织专家的成果鉴定,这对进一步开展紫外-可见光谱水质多参数检测的理论、仪器、方法技术及应用研究工作,具有重要的理论和现实意义. 测量技术与国民经济的各个部门、科学技术各个领域的发展都有着十分密切的联系.现代科学技术的飞速发展,特别是信息技术、MEMS技术、纳米技术、航空航天技术的发展,对测量技术提出愈来愈高的要求,促使精密测试计量技术不断涌现新理论、新技术和新方法,大大提高了测试计量仪器的精度和效率,为科学技术的进步提供了有力的保障.在精密机械、电子以及微机电系统等产业中,精密制造技术的要求已经转化为对精密测量和定位的强烈要求.现代测量系统无论是坐标测量机还是精密数控加工中心,都需要对系统工作台的二维方向进行精确测量与定位.对于应用最多的二维平面微位移测量系统,通常在二维方向上分别采用一维测量装置在测量平面上装夹定位来实现,装夹定位的精度对二维平面运动的测量影响很大,安装定位时往往造成阿贝误差降低测量结果的精度,同时这种测量方法组成的测量系统占据较大的空间,对于一些小空间测量造成困难,给测量带来不便.在微位移测量方法中,光栅测量技术具有精度高、量程大、对测量环境要求相对较低等优点而广泛应用,特别是近年来光栅测量系统向纳米级精度发展,为光栅的在高精度测量应用中提供了广阔的应用前景.二维光栅测量技术具备一维光栅测量的优点,可同时对两个方向的平面微位移进行测量,并且可以实现较为紧凑的结构,为高精度二维平面测量提供了一种解决的方法,因此对二维光栅在精密测量应用中的研究是具有现实意义. 随着电子类仪器仪表日益广泛的应用,计量测试技术也面临着新的挑战和机遇.传统的计量测试大多还停留在手动测试的工作方式上,但随着仪器仪表智能化和集成化的提高,功能丰富的仪器仪表借助手工检定的方法不仅效率低,而且容易出错.如果利用总线测试技术,组建专用的测试系统平台,实现对多台仪表的统一控制,自动完成复杂、繁琐的测试工作,避免人为因素造成的误差,并且能够借助电脑完成大量的统计、计算工作,测量结果能够用图像、数据、表格等方式给出,结果一目了然.GPIB(通用接口总线)是自动测试系统中各个设备之间相互通信的一种协议,将为某一测量目的所选用的各种设备连接起来,在计算机控制下组成一个自动测试系统(ATS).该自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性,是传统的手工测试无法比拟的.本课题是研究基于GPIB总线技术的仪器仪表自动计量测试系统设计.通过组建一个示波器自动检定系统,阐述了实现仪器仪表的自动化计量测试的设计思想、设计方案以及实施过程.该系统的建立将实现数字存储示波器计量测试工作的程序化、标准化,从而大大提高工作效率,并为其他可程控仪器的自动化测试的实现积累经验和提供可行性方案. 电学计量是十大计量之一.电学计量涉及种类多、范围广,而且许多非电量的测量都要转化为对电信号的测量.而随着工业的发展对电信号测量的精度要求越来越高,为保障其测量结果准确可靠,必须对其测量仪器进行定时检定/校准,因此电学参量的计量检定/校准显示出相当重要的基础地位.本文研究电学参数自动计量检定/校准主要可以方便快捷的完成电学检定/校准任务,减少检定/校准工作量,同时也可以减小人为操作误差. 虚拟仪器(Virtual Instrument)是近十几年来新兴起的仪器系统,其借助迅速发展的计算机硬件、软件以及仪器总线技术,逐渐向其他技术领域密集渗透,并与仪器控制技术、测试测量技术相结合.它把计算机作为仪器统一的硬件平台,借助总线技术进行仪器控制,可以很好地完成测量和控制任务.本系统是一种基于LabVIEW软件的虚拟仪器系统,它充分利用计算机的运算速度以及计算机智能资源,大大提高了检定/校准的效率.同时将仪器的面板控件功能和仪器专业功能实现软件化,在计算机上进行软件编程,可以通过增加、调整软件模块和控制装置实现新的检定/校准功能,轻松进行检定/校准功能扩展,从而大大降低仪器开发成本,节省计量工作成本.本文的主要