本文關(guān)鍵詞：汽車排放和超聲場計(jì)量溯源的光電混合技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：測量是人類獲取信息的最重要來源之一，有效的測量必須是可靠的，是有溯源性的。溯源性是指任何一個(gè)測量結(jié)果或計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值，都能通過一條具有規(guī)定不確定度的連續(xù)比較鏈與計(jì)量基準(zhǔn)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值統(tǒng)一。進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著和諧社會(huì)的建設(shè)，計(jì)量科學(xué)更加關(guān)注環(huán)保、醫(yī)療安全等民生計(jì)量，而光電測試技術(shù)以其高精度、高速度、遠(yuǎn)距離、大量程、非接觸測量、便于信息的控制和存儲(chǔ)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)勢，成為計(jì)量溯源的重要手段。 本論文應(yīng)用光電測試技術(shù)對汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)（本文簡稱排氣底盤測功機(jī)）的溯源進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先，提出了校準(zhǔn)方法，研制了校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備--基于光電技術(shù)的滑行時(shí)間測試儀，研究了滑行時(shí)間測試儀的計(jì)量性能表征參數(shù)和校準(zhǔn)方法，建立了汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的溯源體系。其次，針對目前我國醫(yī)用超聲設(shè)備的輸出安全檢測的現(xiàn)狀和問題，提出采取三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)研究超聲輸出的瞬時(shí)峰值強(qiáng)度、峰值負(fù)聲壓、輸出波束聲強(qiáng)等聲場參數(shù)。設(shè)計(jì)了三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)測量聲場的裝置并作了理論分析，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了方法的可行性。論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： 1、通過對汽車排氣污染物檢測檢測用底盤測功機(jī)的常用結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的分析，提出了在用汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)周期校準(zhǔn)的項(xiàng)目、方法和校準(zhǔn)條件。提出了排氣底盤測功機(jī)基本慣量DIW的恒扭力兩次加載法校準(zhǔn)滑行時(shí)間。為防止在用汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)軟件作弊，在恒加載滑行時(shí)間校準(zhǔn)中，提出了預(yù)加載法校準(zhǔn)加載滑行時(shí)間，并通過理論推導(dǎo)給出了表達(dá)式。最后，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測量結(jié)果不確定度的分析證明了本論文所提出的校準(zhǔn)方法的合理性和正確性，且能夠滿足汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)校準(zhǔn)和溯源的要求。 2、根據(jù)本論文提出的汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的校準(zhǔn)方法，特別考慮到方法的溯源性，研制了基于光電技術(shù)的滑行時(shí)間測試儀作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。研制了一套在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采樣處理系統(tǒng)，可對底盤測功機(jī)的速度、時(shí)間、力值等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。采用兩個(gè)高速光隔，對光電編碼系統(tǒng)產(chǎn)生的信號進(jìn)行有效的隔離，提高了抗干擾能力和工作穩(wěn)定性，采用四倍頻電路，提出了三次交叉平均值方法提高了滑行時(shí)間測量精度，既滿足了速度判定準(zhǔn)確性的要求，又消除了速度判定所用時(shí)間給滑行時(shí)間計(jì)時(shí)帶來的誤差。之后，通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，證明了采取接觸式采樣器可使滑行時(shí)間測量儀和被校準(zhǔn)汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的速度同步性優(yōu)于0.02%，滑行時(shí)間的測量誤差優(yōu)于±3ms�；袝r(shí)間的校準(zhǔn)的測量結(jié)果不確定度小于底盤測功機(jī)規(guī)定的滑行時(shí)間的最大允許誤差的三分之一，完全滿足汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的校準(zhǔn)要求。 3、為了完善汽車排氣污染物檢測的溯源體系，保證滑行時(shí)間測試儀的準(zhǔn)確性，提出了表征滑行時(shí)間測量儀計(jì)量性能的校準(zhǔn)溯源參數(shù)、研究了校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)條件。通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)測量不確定度分析，證明了本論文所提出的方法的合理性和正確性，滿足校準(zhǔn)和溯源的要求。 4、為解決醫(yī)用超聲設(shè)備的輸出安全的檢測溯源問題，提出采取三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)研究超聲聲場的方法。研究設(shè)計(jì)了測量系統(tǒng)，系統(tǒng)首先采取迭代算法由CCD得到的光強(qiáng)度圖計(jì)算出超聲脈沖剛通過聲場后的相位圖，當(dāng)超聲換能器沿著與入射光脈沖傳播方向垂直的軸旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，通過層析算法重建光相位的三維圖，并由相位、折射率和聲壓分布的關(guān)系，獲得脈沖超聲場的三維聲壓，通過計(jì)算可得到表征醫(yī)用超聲設(shè)備的輸出安全的參數(shù)值。研究了GS迭代算法及其改進(jìn)理論。研究相位圖像的三維重建算法，提出了用Radon濾波反投影算法來進(jìn)行三維圖像重建處理，同時(shí)研究了在三維重建算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)過程中采樣頻率和濾波器的選擇問題。推導(dǎo)計(jì)算了折射率和聲壓的關(guān)系式。最后，搭建了三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)研究超聲聲場的實(shí)驗(yàn)裝置，得出了初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果，，并和水聽器掃描方法得到的結(jié)果進(jìn)行了比較，數(shù)據(jù)分析表明結(jié)果的一致性好，表明三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)測量超聲場從理論和實(shí)際都是可行的，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)醫(yī)用超聲設(shè)備輸出安全的光學(xué)檢測打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)量溯源 汽車排氣檢測 滑行時(shí)間 超聲場 三維數(shù)字光學(xué)成像
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U467.48;TN29
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 研究背景及意義12-20
• 1.1.1 汽車排氣污染物檢測溯源現(xiàn)狀14-18
• 1.1.2 醫(yī)用超聲源輸出安全性溯源現(xiàn)狀18-20
• 1.2 本論文的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容20-24
• 第2章 汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的原理24-47
• 2.1 汽車排氣污染物檢測方法24-26
• 2.1.1 怠速法24
• 2.1.2 ASM 簡易穩(wěn)態(tài)工況法24-25
• 2.1.3 簡易瞬態(tài)工況法（VMAS 工況法）25-26
• 2.1.4 加載減速工況法（LUGDOWN 法）26
• 2.2 汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求26-29
• 2.3 表征底盤測功機(jī)計(jì)量溯源的參數(shù)和要求29-30
• 2.4 靜態(tài)指標(biāo)的校準(zhǔn)30-34
• 2.4.1 滾筒直徑誤差的校準(zhǔn)30-31
• 2.4.2 滾筒徑向圓跳動(dòng)量的校準(zhǔn)31-32
• 2.4.3 速度值的校準(zhǔn)32-33
• 2.4.4 扭力值的校準(zhǔn)33-34
• 2.5 底盤測功機(jī)基本慣量兩種測量方法34-37
• 2.5.1 飛輪拆卸測試法34-36
• 2.5.2 恒功率兩次加載滑行法36-37
• 2.6 恒加載理論滑行時(shí)間計(jì)算37-38
• 2.7 實(shí)驗(yàn)及驗(yàn)證數(shù)據(jù)38-41
• 2.7.1 靜態(tài)力校準(zhǔn)38-39
• 2.7.2 速度示值校準(zhǔn)39
• 2.7.3 排放底盤測功機(jī)速度示值誤差的不確定度分析39-40
• 2.7.4 扭力示值誤差的不確定度分析40-41
• 2.8 光電編碼器測速方法41-46
• 2.8.1 常用的測速方法41-45
• 2.8.2 常用數(shù)字測速方法評價(jià)45-46
• 2.9 本章小結(jié)46-47
• 第3章 汽車排氣污染物檢測用底盤測功機(jī)的溯源47-66
• 3.1 基本慣量的校準(zhǔn)與分析47-51
• 3.1.1 恒扭力兩次加載滑行法47-50
• 3.1.2 結(jié)果分析50-51
• 3.2 恒載荷加載滑行時(shí)間51-56
• 3.2.1 恒加載方法51-53
• 3.2.2 預(yù)加載滑行試驗(yàn)的方法53-56
• 3.3 變載荷加載滑行時(shí)間56-58
• 3.4 內(nèi)部損耗功率的校準(zhǔn)58
• 3.5 加載響應(yīng)時(shí)間的校準(zhǔn)58-61
• 3.5.1 加載響應(yīng)時(shí)間的校準(zhǔn)58-60
• 3.5.2 加載的速度點(diǎn)和制動(dòng)力分析60-61
• 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析61-65
• 3.6.1 實(shí)驗(yàn)條件61
• 3.6.2 試驗(yàn)項(xiàng)目61-64
• 3.6.3 滑行時(shí)間測量的不確定度64-65
• 3.7 本章小結(jié)65-66
• 第4章 滑行時(shí)間測試儀的研究及溯源66-91
• 4.1 基于光電技術(shù)的滑行時(shí)間測試儀的研究66-82
• 4.1.1 概述66-67
• 4.1.2 技術(shù)方案和指標(biāo)67
• 4.1.3 滑行時(shí)間測試儀的原理和組成67-69
• 4.1.4 光電編碼器的測速原理69
• 4.1.5 光電編碼器抗振動(dòng)測速方法69-70
• 4.1.6 抗振動(dòng) M/T 測量方法70-71
• 4.1.7 判斷轉(zhuǎn)向71
• 4.1.8 速度信號的倍頻電路71-74
• 4.1.9 系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)74-75
• 4.1.10 滑行時(shí)間的測量75-82
• 4.1.11 接觸式采樣器82
• 4.2 滑行時(shí)間測試儀的溯源82-86
• 4.2.1 滑行時(shí)間檢測儀校準(zhǔn)指標(biāo)和方法的確定83-84
• 4.2.2 速度測量誤差的校準(zhǔn)84-85
• 4.2.3 滑行時(shí)間測量誤差的校準(zhǔn)85-86
• 4.2.4 采樣器轉(zhuǎn)動(dòng)輪直徑的校準(zhǔn)86
• 4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析86-89
• 4.3.1 校準(zhǔn)滑行時(shí)間測試儀試驗(yàn)數(shù)據(jù)86-88
• 4.3.2 采樣器轉(zhuǎn)動(dòng)輪直徑校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定88-89
• 4.4 掃頻信號發(fā)生器掃頻時(shí)間測量方法89
• 4.5 本章小結(jié)89-91
• 第5章 超聲場計(jì)量溯源的三維數(shù)字光學(xué)成像研究91-114
• 5.1 概述91-92
• 5.2 光學(xué)測量超聲場的常用方法92-96
• 5.3 超聲場的三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)檢測系統(tǒng)96-98
• 5.4 超聲場的三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)理論分析98-104
• 5.4.1 強(qiáng)度圖復(fù)原出相位信息的算法分析99-100
• 5.4.2 相位圖像的三維重建算法分析100-102
• 5.4.3 超聲場中聲壓和折射率的關(guān)系分析102-104
• 5.5 三維數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)檢測超聲場的實(shí)驗(yàn)研究104-112
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建與初步結(jié)果104-110
• 5.5.2 結(jié)果分析110-112
• 5.6 本章小結(jié)112-114
• 結(jié)論114-117
• 參考文獻(xiàn)117-123
• 攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文123-124
• 致謝124

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1 劉偉力;鄭黎;楊耀光;;底盤測功機(jī)加載誤差測試方法的研究[J];中國計(jì)量;2009年11期

2 吳明;;底盤測功機(jī)加載控制精度的綜合自檢[J];汽車維護(hù)與修理;2009年04期

3 劉昭度;王仁廣;何瑋;王振華;;底盤測功機(jī)等效汽車質(zhì)量測試方法研究[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2006年06期

4 張明盛,朱雙波,寧康;摩托車底盤測功機(jī)阻力的設(shè)定[J];摩托車技術(shù);1999年05期

5 蘇煥波;袁中凡;雷經(jīng)發(fā);范曉青;;基于C8051F020單片機(jī)的底盤測功機(jī)速度標(biāo)定儀設(shè)計(jì)[J];儀器儀表用戶;2010年03期

6 何鳳江,王建強(qiáng),蘇建,潘洪達(dá);汽車底盤測功機(jī)反拖測試系統(tǒng)及飛輪組裝置[J];汽車技術(shù);2001年12期

7 劉昭度;齊志權(quán);王振華;馬岳峰;;輕型底盤測功機(jī)滑行測試指示功率研究[J];汽車工程;2006年10期

8 吳明;汽車動(dòng)力性檢測存在的幾個(gè)重大問題[J];汽車維修與保養(yǎng);2005年10期

9 王建國;;底盤測功機(jī)無法自動(dòng)取值原因分析[J];汽車維修與保養(yǎng);2006年09期

10 劉忠林;李小黨;;將11Lap道路耐久試驗(yàn)轉(zhuǎn)化到底盤測功機(jī)臺(tái)架運(yùn)行的研究[J];摩托車技術(shù);2006年10期

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1 甘永梅;姜慶明;王曉鈺;楊旭;王兆安;;交流底盤測功機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];第11屆全國電氣自動(dòng)化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

2 陳炳耀;肖云魁;;CT250—250—250型多輪驅(qū)動(dòng)的輪式車輛底盤測功機(jī)的研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

3 孫艷華;張欣欣;王小椿;;汽車底盤測功機(jī)模糊控制系統(tǒng)的研究[A];可持續(xù)發(fā)展的中國交通——2005全國博士生學(xué)術(shù)論壇（交通運(yùn)輸工程學(xué)科）論文集（下冊）[C];2005年

4 陳民盛;程國慶;;速滑直道滑行浮腿動(dòng)作的生物力學(xué)分析[A];第六屆全國運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];1988年

5 趙偉;;汽油車尾氣排放的簡易瞬態(tài)工況法(VMAS)[A];江蘇計(jì)量測試學(xué)術(shù)論文集（2009）[C];2009年

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7 ;汽車排氣催化凈化器生產(chǎn)企業(yè)的自律規(guī)定——我們的自律承諾(試行)[A];汽車催化凈化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)專集[C];1999年

8 汪永麟;;汽車動(dòng)力性檢測中應(yīng)注意的問題[A];全國城市公路學(xué)會(huì)第十五屆（2006）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

9 雙菊榮;李志忠;;廣州市實(shí)施簡易工況法若干問題探討[A];中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（上冊）[C];2005年

10 ;“汽車排氣催化凈化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”總結(jié)[A];汽車催化凈化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)專集[C];1999年

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1 徐鳳祥 高克明;高智能全自動(dòng)底盤測功機(jī)問世[N];中國汽車報(bào);2000年

2 通訊員 張韶軍 本報(bào)記者 孟慶豐 特約記者 韓立志;油耗檢測輕裝上陣[N];中國交通報(bào);2011年

3 記者 鄧步來;新型三效汽車排氣催化凈化器研制成功[N];重慶日報(bào);2000年

4 韓應(yīng)健;簡易工況檢測方法淺探[N];中國環(huán)境報(bào);2003年

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6 李曉霞;愿望太過理想化[N];蘭州日報(bào);2005年

7 張小勇;“汽車醫(yī)生”備受國家寵愛[N];中國機(jī)電日報(bào);2000年

8 本報(bào)記者 孫中杰 通訊員 趙 晶;升起“質(zhì)量”的太陽[N];中國質(zhì)量報(bào);2005年

9 本報(bào)記者 趙三明;我國有望在中重型商用車節(jié)能領(lǐng)域與歐美抗衡[N];中國工業(yè)報(bào);2010年

10 本報(bào)記者 陳泥;“霧里看花”嘆油耗[N];廈門日報(bào);2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 朱衛(wèi)民;汽車排放和超聲場計(jì)量溯源的光電混合技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

2 蔡團(tuán)結(jié);汽車燃油經(jīng)濟(jì)性不解體檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2009年

3 劉軍;汽車排氣后處理裝置工作過程數(shù)值模擬[D];江蘇大學(xué);2002年

4 黃萬友;純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)匹配技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2012年

5 葉樂志;汽車永磁緩速器設(shè)計(jì)理論與試驗(yàn)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉磊;基于底盤測功機(jī)臺(tái)架系統(tǒng)阻力測試方法研究[D];吉林大學(xué);2012年

2 武書揚(yáng);基于嵌入式單片機(jī)的底盤測功機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2013年

3 彭磊;基于底盤測功機(jī)的重型混合動(dòng)力汽車能耗排放特性研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 李黎;饋能式交流底盤測功機(jī)DTC控制系統(tǒng)[D];重慶大學(xué);2010年

5 余智超;基于速度跟蹤算法的履帶車輛底盤測功機(jī)研究[D];浙江大學(xué);2013年

6 王曉東;底盤測功機(jī)模擬車輛道路行駛阻力加載力研究[D];長安大學(xué);2010年

7 溫溢;中置式汽車底盤電力測功機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

8 高章;基于底盤測功機(jī)的公交車整車排放和油耗測試研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

9 任小強(qiáng);基于fuzzyTECH的模糊控制理論應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

10 王志強(qiáng);汽車底盤測功系統(tǒng)中信號檢測與傳輸技術(shù)的研究與改進(jìn)[D];山東理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：汽車排放和超聲場計(jì)量溯源的光電混合技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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