摘 要:【意义】光纤传感技术因体积小、灵敏度高、抗电磁干扰、环境适应性强等优势,近年来在航空航天、轨道交通、石油化工等领域受到广泛关注,常用于飞机结构、武器装备、大型基础设施结构健康监测和金属腐蚀监测。然而,国内对该领域光纤腐蚀传感器的系统性梳理及工程应用局限性的深入讨论尚显不足,该综述旨在为后续研究与应用提供参考。【分析】该文首先阐述金属腐蚀的化学与电化学两类基本机理,明确腐蚀状态的特征表征方法。在此基础上,从腐蚀评估依据、技术原理和国内外研究现状等维度,系统梳理了光纤微弯传感器、布拉格光栅(FBG)传感器、SPR传感器、反射光强调制型传感器、分布式光纤应变传感器、金属敏感膜型传感器及荧光型传感器等主流技术路线。通过对比各类传感器的适用条件和优缺点发现:FBG传感器测量精度高但温度-应变交叉敏感显著;分布式传感器适用于长距离监测但精度相对有限;敏感膜型和荧光型传感器灵敏度高,但受制于敏感材料寿命,仅适于早期短期监测;微弯型和反射型传感器结构简单,但安装工艺对测量结果影响较大,且大多仅能提供腐蚀程度强弱的定性判断,缺乏对质量损失、壁厚减薄等定量指标的表征能力。【结论】当前光纤腐蚀传感器以实验室研究为主,工程化应用仍面临多参量交叉耦合干扰、安装工艺稳定可靠性不足、部分传感器无法满足长期监测需求,以及缺乏精准的腐蚀定量分析方法等核心挑战。未来应围绕传感器解耦算法优化、安装工艺规范化、长寿命结构设计及腐蚀定量评估模型构建等方向开展深入研究,以推动光纤腐蚀监测技术走向成熟工程应用。
引用格式: 李沈群力, 滕国阳, 唐滨, 等. 基于 B 扫描图像的储氢瓶内胆缺陷三维可视化[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 12-19. LI Shenqunli, TENG Guoyang, TANG Bin, et al. Three-dimensional visualization of hydrogen storage cylinder liner defects bas
引用格式: 栗晓娟, 赵雯, 宋佩颉. 伺服电机系统非线性动力学特性研究与电路验证[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 20-28. LI Xiaojuan, ZHAO Wen, SONG Peijie. Research on nonlinear dynamic characteristics of servo motor systems and circuit verificati
摘 要:【目的】在推进“双碳”目标的背景下,我国电力系统可再生能源渗透率持续提升,对燃煤火电机组的深度调峰能力提出迫切需求。为此,针对某350MW热电联产机组在满足供热需求与深度调峰要求时面临的矛盾,实施低压缸零出力改造。【方法】针对改造后出现的3号高压加热器超温问题,进一步提出给水系统优化方案。基于EBSILON平台建立改造优化后机组的仿真模型,系统分析其热力性能。【结果】结果表明:在典型工况下(一级+二级供热流量300t/h,采暖供热流量323.1t/h),优化后机组发电功率可达104.95MW,满足30%额定负荷的深度调峰要求;此时机组汽耗率为7.994kg/kWh,烟效率为28.41%。与改造前相比,热耗率显著降低3515.7kJ/kWh,能源利用效率提升47.05%。【结论】综合表明,所提出的改造与优化方案可有效提升机组的调峰性能、运行安全性与经济性。
摘 要:【目的】为研究 H 型钢柱在水平冲击下的动力响应特性。【方法】自制冲击试验装置并开展考虑轴压比的水平冲击试验,并结合有限元仿真分析,系统探讨轴压比与撞击位置对钢柱位移场演化及动力响应的影响。【结果】试验结果表明,轴压比的增加显著影响钢柱的位移响应,导致最大位移和残余位移的增加。撞击位置为非对称撞击下,钢柱位移场呈现三阶段演化过程:塑性铰移行阶段、混合运动阶段和支座转动阶段。【结论】基于刚塑性理论,该文建立适用于不同撞击位置的钢柱位移场计算模型。研究结果为 H 型钢柱在水平冲击作用下的抗冲击设计提供理论依据。
引用格式: 沈静东, 刘亮, 杨武, 等. 不同胶结类型西域砾岩软化崩解特性试验研究[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 47-54. SHEN Jingdong, LIU Liang, YANG Wu, et al. Experimental study on softening and disintegration characteristics of Xiyu conglomer
摘 要:【目的】基于天然多糖构建的微胶囊可有效提高益生菌的稳定性。为此,该研究以新食品原料速乐可β-葡聚糖(Salecan)为骨架材料,利用Salecan以及表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与 Fe3+ 之间的配位作用,构建具有多酚-金属/多糖-金属双配位作用结构的互穿网络壁材,并通过喷雾干燥技术,成功制备一种新型含有益生元的双歧杆菌微胶囊。【方法】通过对喷雾干燥的进风温度、进料速率和芯壁比进行优化,确定最佳工艺条件;并对所制备微胶囊的产率、水分含量、包埋率进行测定,进而通过不同条件热处理、连续人工模拟胃肠液消化实验、不同温度储存实验以及DPPH·自由基清除实验,系统评价其稳定性和抗氧化性能。【结果】其最佳工艺条件为:进风温度150℃,进料速率15%,芯壁比1:1。此条件下,双歧杆菌微胶囊的产率为57.06%,水分含量为3.39%,包埋率高达84.09%。该微胶囊分别经63℃/30min、72℃/15s、80℃/5s热处理后,活菌数从初始的7.54lg CFU/g分别只下降至6.37lg CFU/g,6.79lg CFU/g和5.57lg CFU/g;经连续人工模拟胃肠液消化6h后,活菌数下降量为2.42lg CFU/g;在4℃和25℃条件下储存28d后,双歧杆菌存活率分别达到82.93%和79.87%;结果表明微胶囊具有良好的热加工稳定性、消化稳定性和储存稳定性。此外,由于EGCG的引入,该微胶囊对DPPH·自由基的清除率达到91.12%±2.54%,表现出较高的抗氧化性能。【结论】该研究可为食品级益生菌微胶囊的构建提供参考。
引用格式: 熊锋, 胡刘喆, 郭娅, 等. 固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定水中烷基酚和双酚 A[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 63-71. XIONG Feng, HU Liuzhe, GUO Ya, et al. Determination of alkylphenols and bisphenol A in water using solid phase extract
摘 要:【目的】为了实现油田废水中多乙烯多胺聚醚破乳剂的定量检测,为油田外排废水的环境影响评价提供基础数据。【方法】利用液相色谱/紫外法(ultraviolet, UV)/蒸发光散射法(evaporative light scattering detector, ELSD)进行了主成分目标峰跟踪和分析方法的建立。【结果】液相色谱/紫外法检测时,保留时间2.2 min的色谱峰因组分挥发,为假目标峰;液相色谱/蒸发光散射法检测时,保留时间2.25 min的色谱峰可以代表破乳剂整体的目标峰。优化后的色谱条件为弱疏水型色谱柱,100%乙腈为流动相,流量1.0 mL/min,ELSD检测器。该方法在2~300 mg/L范围内线性系数 r2 为0.9987,加标回收率在85%~110%之间,5 min内可以完成一次分析。【结论】方法具有检测结果准确、检测方法灵敏、快速的色谱学优点,能够满足油田废水中多乙烯多胺聚醚的定量检测。用建立的方法对实际水样进行了检测,污水处理各工艺节点均有多乙烯多胺聚醚残留,外排水中的多乙烯多胺破乳剂浓度<10 mg/L,需要关注废水长期排放时破乳剂的生态累积效应。
摘 要:【目的】明确 Ω 型科氏质量流量计关键结构参数对激振频带、测量灵敏度和压力损失的耦合影响规律,为高压加氢等空间受限、高灵敏度工况下的结构优化提供依据。【方法】基于双向流固耦合方法建立测量管三维参数化模型,以顶部直段长度 Ltop 、连接直段长度 Lconn 、工作弯管半径 Rwork 和管壁厚度 twall 为变量,开展干/湿模态、科氏响应灵敏度(时滞和相位差)及压力损失的协同仿真分析。【结果】湿模态频率整体低于干模态频率; Rwork 对频率最敏感(约 28% 降幅), twall 增大显著抬升频率(湿模态约 16% );时滞与湿模态频率呈负相关, Rwork 、 Lconn 主导增敏 ( Rwork 使时滞/相位差约提升 70%/22%), 而 twall 增大显著降低灵敏度; 压损随 Rwork 增大上升(约 10%), Ltop 、 Lconn 影响相对较小。【结论】工作弯管半径是协调频带、灵敏度与压力损失的主控参数, 连接直段长度可作为增敏补偿参数, 管壁厚度适用于调节频带和刚度, 顶部直段长度可用于结构紧凑化设计。研究结果可为 Ω 型科氏质量流量计的结构优选及多目标设计提供定量依据。
引用格式: 朱才溢, 曾强, 田健. 一种通用的基于 Farrow 结构可变分数时延滤波器设计方法[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 88-96. ZHU Caiyi, ZENG Qiang, TIAN Jian. A general design method for variable fractional delay filters based on Farrow structu
引用格式: 宋大雷, 张家乐, 常劲帆, 等. 基于 FADC 的水下中微子探测器前端读出电子学系统设计[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 97- 104. SONG Dalei, ZHANG Jiale, CHANG Jinfan, et al. Design of front-end readout electronics system for underwater neutri
引用格式: 付超, 郭超鹏, 孙军英, 等. 不同气体介质对音速喷嘴临界背压比和流出系数的影响[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 105- 116. FU Chao, GUO Chaopeng, SUN Junying, et al. Influence of different gas media on critical back pressure ratio and discha
摘 要:【目的】为研究上游扰流条件对超声波流量计准确度的影响。【方法】通过基于计算流体力学(CFD)的数值模拟和实验分析,探讨六种典型上游扰流件对采用时差法的DN50管道式超声波气体流量计(流量范围1.6~160m3·h?1)测量准确度的影响。研究设置不同长度(4D~35D)的上游缓冲直管段,重点分析90°单弯管的扰流效应。
引用格式: 李传军, 苗百然, 韩振波, 等. 高速电主轴热误差 NRBO-BP 预测方法[J]. 中国测试, 2026, 52(7): 125-134. LI Chuanjun, MIAO Bairan, HAN Zhenbo, et al. NRBO-BP prediction method for thermal error of high-speed electric spindle[J
摘 要:【目的】天然气脱水生产过程中监测参数具有非高斯性、非线性和时变性等特点,且变量间存在复杂耦合关系,传统主成分分析(principal components analysis, PCA)等方法难以实现多工况条件下的高精度异常检测。针对上述问题,提出一种基于生成对抗网络的多元时序异常检测模型(multivariate temporal anomaly detection model based on generative adversarial network, MTAD-GAN)。【方法】该模型采用Ganomaly的编码-解码-再编码结构,融合长短期记忆网络(long short-term memory networks, LSTM)与自动编码器(autoencoder, AE)提取时序特征,引入带梯度惩罚(gradient penalty)的EM(earth mover)距离优化对抗训练过程,并基于重构误差确定异常检测阈值。采用多工况正常运行数据训练模型,并利用重庆气矿脱水装置真实故障数据进行验证。【结果】MTAD-GAN在真实故障数据集上取得了优异的检测性能,其精确率、召回率和F1分数分别达到0.9779、0.9650和0.9714,均优于其他对比方法;消融实验表明,额外编码器结构使模型精确率提升0.04,采用EM距离作为损失函数进一步提高了检测效果。【结论】MTAD-GAN能够有效提取脱水装置多工况运行数据中的潜在特征,无需预先划分工况即可实现准确异常识别,为天然气脱水过程智能监测提供了一种有效方法。
摘 要:【目的】针对无人机辅助的移动边缘计算系统中能量有限和频谱稀缺问题。【方法】该文提出一种基于认知协作的能耗优化策略。通过认知无人机协助主用户执行计算任务,以牺牲部分计算资源为代价,换取主用户的频谱资源使用权,从而实现自身数据传输并提升频谱利用效率。该方案通过联合优化无人机部署位置,用户关联、任务调度、时间分配、发射功率及计算资源分配,构建一个以主用户与次级无人机加权能耗最小化为目标的优化问题。为求解该问题,首先采用 K-Medoids 聚类算法确定认知无人机的部署位置及用户关联关系;随后,设计一种基于连续凸近似(successive convex approximation, SCA)的双层迭代优化算法,用于联合优化任务调度、时间分配、功率控制及计算资源分配,以实现系统总能耗的最小化。【结果】仿真实验结果表明,与 3 种传统算法相比,所提出的优化算法能够分别降低约 7.9%、23.9% 及 53.4% 的系统总能耗。【结论】验证其有效性和优越性。
摘 要:【目的】为了显著提高光伏阵列故障诊断的准确率,准确判断光伏阵列运行状态,提出一种基于双向时间卷积网络 (BiTCN)、自注意力机制 (Self-attention, SA)、双向长短期记忆网络 (BiLSTM) 的混合模型 BiTCN-Self-attention-BiLSTM。【方法】首先利用 BiTCN 作为空间特征的提取层,之后在 BiTCN 残差块之中嵌入 Self-attention 提高模型对关键特征的提取效果,最后通过 BiLSTM 捕捉长时间依赖关系进行最终的故障诊断。通过 Matlab/Simulink 搭建光伏阵列仿真模型,模拟在不同工况下的故障数据,且利用开源光伏数据分别对所提模型进行验证,采用准确率 (Accuracy)、精确率 (Precision)、召回率 (Recall) 和 F1-score 值 4 项指标评估模型性能。【结果】结果表明,所提模型在 4 项评估指标上分别达到 98.89%、98.91%、98.89% 和 97.89% 的最优值。【结论】与其他模型相比,该模型在光伏阵列故障诊断中表现出显著优越性,具有良好的应用前景。
摘 要:【目的】长距离电力电缆的无损检测主要包括时域反射法、频域反射法、时频域反射法,分别存在波头识别困难、衰减严重、信号时频谱集中度低的问题。为提高时频域反射法检测信号能量集中程度的同时兼顾交叉项抑制能力,提出一种应用 Born-Jordan 核函数的时频域电缆缺陷定位方法。【方法】首先构造具有紧的时间与频率支撑性质的 BJ 核函数,然后利用 Cohen 类时频分布求解回波信号时频域特征,最后应用时频互相关函数得到缺陷位置信息。仿真和实验证明所提方法的有效性。【结果】搭建 10 kV 频率依赖电缆模型,并在全长 98.18 m 电缆距离信号注入点 30.00 m 处制造人工缺陷,利用所提出方法进行检测,定位相对误差达 0.32%。【结论】因此,该方法相对已有方法获得了较好的定位效果。
摘 要:【目的】针对低照度环境水上目标检测存在的数据稀缺与模型泛化性不足的问题。【方法】该研究将非配对数据驱动的图像风格迁移技术与 YOLOv11-m 算法相结合, 提出一种低光域适应性水上目标识别方法。通过实地采集构建包含 496 张图像的 YZ-白天黑夜数据集, 并基于该数据集训练 img2img-turbo 网络, 将 YZ-32 水上目标和 YZ-13 水岸人员高照度场景数据转化为低照度场景数据。在低光域适应性优化方面, 采用生成的低照度数据训练 YOLOv11-m 网络, 显著提升模型在低光条件下的识别性能。【结果】实验结果表明, 改进后的 YOLOv11-m 在低照度 YZ-32 数据集上的 mAP50 指标提升 6.3%, 在 YZ-13 数据集上的 mAP50 实现 20.0% 的提升, 且对高照度目标检测精度影响较小。【结论】实际部署测试表明, 该模型在相同视频流条件下较传统高照度训练模型可检测到更多目标, 同时保持 20FPS 的实时处理速度, 有效缓解低照度环境下的水上目标识别问题。
摘 要:【目的】近年来柱上开关因受潮引发的接地故障频发,现有巡检手段难以有效发现设备内部受潮缺陷。【方法】本文搭建模拟柱上开关内部受潮缺陷的试验平台,在外施恒定交流电压的条件下通过超声加湿器对模型连续通入潮气直至发生绝缘击穿或闪络,采集整个试验过程中设备接地线上的泄漏电流和高频脉冲电流的信号,分析两种信号的特征及发展演化趋势。【结果】结果表明:柱上开关受潮前期,泄漏电流的特征量变化缓慢;受潮后期,特征量急速上升,其中泄漏电流最大值在10~62 mA范围内、3次谐波占比介于0.1%~0.65%之间、5次谐波占比介于0.1%~0.8%之间、总谐波畸变率介于200%~1400%之间。【结论】在此基础上提出基于泄漏电流和高频脉冲电流联合检测的柱上开关现场带电技术,并采用自研的装置对现场33台柱上开关设备的泄漏电流和高频电流进行实测,通过统计分析的手段分析现场设备泄漏电流与高频电流信号的分布特征;基于现场实测数据与实验室试验数据的比较分析,提出现场柱上开关设备的受潮状态的判断方法,为后续进一步发展准确的诊断算法奠定基础。