如何检验仪表具有高可靠性检验及有效性

过程参数检测及仪表
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你可能喜欢引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法
专利名称引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法
技术领域本发明属于软件可靠性工程领域,尤其涉及软件可靠性测试领域,具体地说,是指一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法。
背景技术软件可靠性验证测试(SoftwareReliability Demonstration Testing, SRDT)是为了确定软件的当前可靠性水平是否达到了规定的可靠性定量指标要求而进行的测试;测试完成后,需要根据验证测试结果得出接收或者拒收该软件的结论。软件可靠性验证测试过程分为4个阶段测试策划阶段、测试设计与实现阶段、测试执行阶段和测试总结阶段。其中,测试策划阶段需要给出软件可靠性验证测试方案,它是软件可靠性验证测试的核心 组成部分,决定了软件可靠性验证测试的执行方式及验收标准。如图3所示,给出了传统的软件可靠性验证测试流程。在测试策划阶段,基于传统统计理论,来确定验证统计测试方案;在测试设计与实现阶段,根据所确定的测试方案,构造操作剖面、建立测试环境,生成测试用例;在测试执行阶段,执行测试用例,运行测试,分析测试结果,得到拒收/接收判定结果;在测试总结阶段,估计可靠性参数,得到可靠性验证测试结论。目前,国内外针对软件可靠性验证测试方案已有很多研究成果。已经授权的中国专利. 4号公开了 “一种基于测试框架的软件测试方法”,其通过针对一系列软件构建一个基础测试框架,完成同一系列软件的测试问题,通过测试过程中对框架的实例化和框架复用,解决了软件测试领域中测试质量受资源限制明显的问题。已经授权的中国专利. 5号公开了“一种实时嵌入式软件自动化闭环测试方法”,其利用基于编程语言实时扩展的实时嵌入式软件测试描述语言的灵活特性,及其执行引擎的可嵌入性、移植性和实时运行特性,可完成实时测试运行中测试人员与被测系统的实时反馈处理,实现实时嵌入式软件的自动化闭环测试。但是这些验证测试方案在高可靠软件系统领域的应用并不理想。因为无论是基于经典统计学方法,还是基于贝叶斯统计学方法得出的软件可靠性验证测试方案,都基于传统统计理论,没有考虑软件产品本身的影响因素,导致测试用例数量过大或测试时间过长。如何改进现有的软件可靠性验证测试方案,减少测试用例数目或测试时间,提高软件可靠性验证测试效率,加速软件可靠性验证测试进程,在有限的时间和资源消耗的条件下实现相同的可靠性验证测试目标,成为当前国内外软件可靠性工程领域的研究热点与难点之一。为使软件可靠性测试结果更准确地反映软件产品的可靠性水平,越来越多的研究人员提出在软件可靠性模型中增加对软件产品本身的可度量特征或者测试覆盖水平等反映软件本身或测试过程的因素来对软件可靠性进行评估,或者在保证验证测试结果置信水平的前提下,通过使用不同的统计抽样手段或者实验设计来降低软件可靠性验证测试所需的测试数量,加速软件可靠性测试过程。从20世纪90年代以来,软件测试性的研究逐渐被软件工程界所重视,对软件测试性的度量方法、基本设计原则等方面开展了研究。软件测试性是一种软件内部质量属性,其实质就是对软件进行有效测试难易程度的一个指标,简单的说就是软件中缺陷被检测到的概率。一般情况下,不同的缺陷被检测到的概率是不同的,即测试性不同。它影响着软件测试的执行效率,同时也影响着软件可靠性测试的执行效率。Kuball S于2004年在其论文((Test-Adequacy and statistical testing Combing different properties of atest-set》中根据软件测试性定义提出了测试集合检错能力的概念,即测试有效性,并针对离散型软件建立了考虑测试有效性的贝叶斯无失效验证测试评估模型,与传统的贝叶斯可靠性验证测试方案相比,可以减少测试用例数量,达到加速测试的目的。随后,赵亮分别于2007年和2008年在其论文《软件易测性和软件可靠性关系研究》和《统计测试的软件可靠性保障能力研究》中也从测试有效性角度对软件测试性进行定义,并且针对离散型软件验证了统计测试对不同的软件具有不同的测试能力,因此,相同数量的统计测试对不同的软件应达到不同的可靠性保障水平。该结论支持通过改进软件测试性设计、加强测试有效性来减少达到一定可靠性目标所需要的统计测试的数量的目标,从而使高可靠性要求的软件质量保障成为可能。以上均是从测试有效性的角度对软件可靠性验证测试方法的改进进行了非常好的诠释,都采用了贝叶斯统计学方法,但是均以离散型软件作为阐述对象,只讨论了无失效情况下的软件可靠性验证测试方法,而对于连续型软件则没有进行阐述,更重要的是,对于有失效情况的软件可靠性验证测试方法也没有进行阐述。并且上述两个研究中对于测试有效性的度量方法也不一样,Kuball采用概率值的形式来对其进行描述,赵亮则是用贝叶斯先验分布来对其进行描述。
本发明为了解决基于传统统计理论带来的高可靠软件可靠性测试效率低的问题,从软件测试性的角度出发,提出了一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法。本发明分无失效与有失效两种情况,分别以离散型软件和连续型软件为对象,建立统一的测试有效性度量形式,提供了一种基于统计故障注入的测试有效性的估计方法,在此基础上给出引入测试有效性的软件可靠性验证测试的改进方法。本发明提供的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,包括如下步骤步骤I、区分被测软件为离散型软件还是连续型软件。 步骤2、调入用户给定的验证指标,离散型软件的验证指标为(Pci,C,r),连续型软件的验证指标为(XcpC, r),其中,Ptl为离散型软件失效概率的指标值,X ^为连续型软件失效率的指标值,C为置信度,r为所能容忍的最大失效数;根据能容忍的最大失效数r判断是无失效情况还是有失效情况当最大失效数r等于0时,为无失效情况,当最大失效数r大于0时,为有失效情况。步骤3、利用统计故障注入方法,估计无失效情况下测试有效性外的值,或者有失效情况下测试有效性外+1的值。步骤4、对于离散型软件,区分无失效情况或有失效情况,分别利用引入测试有效性的离散型软件无失效或有失效可靠性验证测试方案确定方法确定测试所需的最小测试用例量;对于连续型软件,区分无失效情况或有失效情况,分别利用引入测试有效性的连续型软件无失效或有失效可靠性验证测试方案确定方法确定测试所需的连续执行时间。步骤5、根据被测软件特点和可靠性测试要求搭建可靠性测试环境。
步骤6、构造操作剖面,并根据步骤4确定的验证测试方案,生成相应数量的可靠性测试用例。 步骤7、执行测试用例,并收集失效信息。步骤8、结合验证测试方案和实验结果,得到接收或拒收结论。所述的步骤3具体包括如下步骤步骤3. I、构造软件缺陷池
;步骤3. 2、根据软件缺陷的统计分布规律,从软件缺陷池 中随机抽取缺陷,注入到原程序P中,得到一个包含注入缺陷的变异程序P',通过注入缺陷的方法生成F个变异程序;步骤3. 3、根据测试情况估计测试有效性值(I)针对无失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,测试有
效性的估计值工为士二^巧匕^/^对变异程序!^顺序执行T中的测试用例,直到有 cPtcPti=\/
一个失效产生了,通过追踪,该失效是由注入P'的缺陷集合Fsi中的某个缺陷导致,此时
X(Fsi) = I ;对变异程序P'顺序执行T中的测试用例,但是没有失效产生,此时X(Fsi) =0;
Fsi表示第i个变异程序所对应的注入的缺陷的集合。(2)针对有失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,得到测试有效性的估计值&为对变异程序P'顺序执行T中的测试用例,结果发现
^r+1cPr^Xt
了 k(k古0)个失效,并且k个失效能追踪到植入P'的缺陷集合Fsi中,当k&r时,记(^+1=Ui,初始变量i&t+i的值为O。所述的步骤4中,对于离散型软件,确定测试所需的最小测试用例量N 在无失效情况下,最小测试用例量#=,取估计值八
_Ji」%(Pt ;在有失效情况下,最小测试用例量N为满足下式中测试用例量n的最小值Pil +r,\ + n-r){p)dp&-~;其中,取估计值.3 (1+r,l+n_r) (p)表 10 llr+1(Pr+lVr+l,
示贝塔分布;对于连续型软件,确定测试所需的连续执行时间Ta
I ( I-C ^在无失效情况下,连续执行时间ra=-Yin ^——,取估计值A
几0 V ^Pt J ^Pt^Pt,在有失效情况下,连续执行时间Ta为满足下式中执行时间t的最小值f Gamma(\ + r,t)(A)dA & C ^r+1 ;其中,取估计值,Gamma (I+r, t) U )表
,0llr+1(Pr+l(Pr+l,
示伽玛分布。本发明与现有技术相比,具有明显的优势和有益效果(I)本发明提出的引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,是基于传统贝叶斯统计理论的软件可靠性验证测试方案展开的,并从软件测试性的角度出发,将测试性因素——测试有效性显式地引入到软件可靠性验证测试方法中,即给出了引入测试有效性的软件可靠性验证测试改进方法,解决了传统软件可靠性验证测试方法基于统计理论导致测试用例过多或测试时间过长的局限性,而且从原理、方案、执行过程等方面对引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法进行了覆盖。本发明提供的方法可以降低测试用例的数量和测试持续时间,加速软件可靠性验证测试过程,节省测试资源。对于软件可靠性测试的研究来说,提供了一种新的思路和方法,对于软件可靠性测试领域的理论研究及实践均具有重要的指导意义。
(2)本发明分无失效与有失效、连续型和离散型软件四种情况,分别推导了引入测试有效性的软件可靠性验证测试方案表达式,使研究更加全面与完备。并且本发明能够利用原有的可靠性测试方面的理论和成果,例如基于程序变异的软件缺陷池生成方法,以及在基于贝叶斯理论的软件可靠性验证测试方法基础上对传统验证测试方案进行改进,这些使得本发明提出的方法与现有的研究成果实现了很好的延续,而不是完全抛弃原有的研究成果的重头研究。(3)通过实例应用,展示了本发明具有较好的测试效率的提升效果,且方法直观、意义明确,便于工程人员的理解和实际操作。
图I为无失效情况下变异程序空间Q的划分示意图;图2为有失效情况下变异程序空间Q的划分示意图;图3为传统的软件可靠性验证测试流程示意图;图4为本发明中的基于统计故障注入的测试有效性的估计流程示意图;图5为本发明中的统计故障注入示意图;图6为本发明中的引入测试有效性的软件可靠性验证测试改进流程示意图;图7为teas软件的测试有效性各的拟合图;图8为teas软件的测试有效性色的拟合图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。本发明考虑到软件具有无失效情况与有失效情况的不同特点和要求,还考虑到离散型软件和连续型软件的不同特点和要求,因此分别针对无失效与有失效两种情况,建立了引入测试有效性的离散型软件失效概率模型以及引入测试有效性的连续型软件失效率模型,并在此基础上,进一步给出了引入测试有效性的离散型软件可靠性验证测试方法以及引入测试有效性的连续型软件可靠性验证测试方法。在保证验证测试可靠性指标以及置信水平的前提下,有效地降低测试用例数量或者测试持续时间,从而加速软件可靠性验证测试进程,提高软件可靠性验证测试效率。本发明提供一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,分别针对无失效方案与有失效方案,并分别针对连续型软件和离散型软件两种类型展开,即具体提供以下4种方法1)引入测试有效性的连续型软件无失效可靠性验证测试方法;2)引入测试有效性的离散型软件无失效可靠性验证测试方法;3)引入测试有效性的连续型软件有失效可靠性验证测试方法;4)引入测试有效性的离散型软件有失效可靠性验证测试方法。本发明提供的引入测试有效性的连续型或离散型软件无失效可靠性验证测试方法的原理为假定程序P和统计测试用例集合T。测试有效性用概率形式外来表示,即外=Pr(测试集合T发现程序P中有缺陷),其中Pr表示概率。设可靠性测试的结果为执行了 N个测试用例,没有发现失效,即失效数r = 0,测试总时间为Ta。用符号沢来表示此结果,即识={执行#个测试用例,发现了 0个失效,测试总时间为[}。设Q为所有程序P'组成的程序空间,且P'是对P进行程序变异生成的任意程序,设Ps为对P进行变异生成的完全无错的版本,显然程序P也包含在空间Q中。不妨对空间Q进行划分,分成2个子空间Atl与A1,如图I所示。其中,Atl是具有如下属性的变异程序P'的子集合程序中包含缺陷,且测试集合T不能发现程序中的错误,即没有发现失效,形式化表示为 Aq Vfault ef,Ofailure by 7'}。其中fault G P '表示程序 P'中的缺陷fault, Ofailure byT表示测试用例集合T不能发现失效。A1是具有如下属性变异程序P'的子集合程序中包含缺陷,测试集合T至少能发现I个失效,或程序是无错的,形式化表示SA1=WlVjPie /2,fault gP\I failure by JatleastIUP0。根据对概率外的定义以及程序空
间的划分,可以知道
1.一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,通过以下步骤实现
步骤I、区分被测软件为离散型软件还是连续型软件;
步骤2、调入用户给定的验证指标,离散型软件的验证指标为(Ptl, C,r),连续型软件的验证指标为(XcpC, r),其中,Ptl为离散型软件失效概率的指标值,λ ^为连续型软件失效率的指标值,C为置信度,r为所能容忍的最大失效数;根据能容忍的最大失效数r判断是无失效情况还是有失效情况当最大失效数r等于O时,为无失效情况,当最大失效数r大于O时,为有失效情况;
步骤3、利用统计故障注入方法,估计无失效情况下测试有效性外的值,或者有失效情况下测试有效性外+1的值,具体包括如下步骤
步骤3. I、构造软件缺陷池& ;
步骤3. 2、根据软件缺陷的统计分布规律,从软件缺陷池Θ中随机抽取缺陷,注入到原程序P中,得到一个包含注入缺陷的变异程序P,,通过注入缺陷的方法生成F个变异程序;
步骤3. 3、根据测试情况估计测试有效性值
(1)针对无失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,测试有效性外的估计值二为-.Φτ = HX(Fsi)IF ;对变异程序F顺序执行T中的测试用例,直到有一个失
Ψτi=\/效产生了,通过追踪,该失效是由注入P,的缺陷集合Fsi中的某个缺陷导致,此时X (Fsi)=I;对变异程序P顺序执行T中的测试用例,但是没有失效产生,此时X(Fsi) =0;
(2)针对有失效方案情况,利用测试集合T对F个变异程序都进行测试,得到测试有效性的估计值&为也+1 ;对变异程序P'顺序执行T中的测试用例,结果发现了 Ψτ+\Ψγ+ΙFk(k^0)个失效,并且k个失效能追踪到植入P'的缺陷集合Fsi中,当k & r时,记(^+1=Φμ+I,初始变量ΦΓ+ι的值为O ;
步骤4、对于离散型软件,确定测试所需的最小测试用例量N
在无失效情况下,最小测试用例量#= Ιη ^Ι/κ -^),取估计值, _Ji」外φτ ;
在有失效情况下,最小测试用例量N为满足下式中测试用例量η的最小值
[/ (1 + r,\ + n-r)(p)dp & -~其中,取估计值.β (1+r, l+n_r) (p)表示贝 ,0llr+1(Pr+lVr+1,塔分布;
对于连续型软件,确定测试所需的连续执行时间Ta
在无失效情况下,连续执行时间I=-γ η ^^ ,取估计值八
义 O V Ψτ J ΨτΨτ ;
在有失效情况下,连续执行时间Ta为满足下式中执行时间t的最小值
t Gamma(\ + r,
){λ) λ & C ^r+1 ;其中,取估计值.Gamma (1+r,t) ( λ )表示伽
,0l-^r+1 φτ+ιφτ+ι ,玛分布;步骤5、根据被测软件特点和可靠性测试要求搭建可靠性测试环境;
步骤6、构造操作剖面,并根据步骤4确定的最小测试用例量N或者连续执行时间Ta,生成相应数量的可靠性测试用例;
步骤7、执行测试用例,并收集失效信息;
步骤8、结合验证测试方案和实验结果,得到接收或拒收结论。
2.根据权利要求I所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,所述的步骤3. 2具体包括如下步骤
步骤3. 2. I :确定程序P中的缺陷数的概率分布;
步骤3. 2. 2 :确定需要注入的缺陷数目Mi ;
步骤3. 2. 3 :根据缺陷数的概率分布,在软件缺陷池Θ中,按照统计分布随机抽样得到Mi个缺陷;
步骤3. 2. 4 :把随机抽样得到的Mi个缺陷,通过人工故障注入技术注入到原程序P中,得到一个变异程序P,;
步骤3. 2. 5 :重复步骤3. 2. 3和步骤3. 2. 4,直至生成F个变异程序。
3.根据权利要求2所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,步骤3. 2. I中所述的缺陷数的概率分布从先验信息中获得,或遵从现有的基本假设,基本假设包括服从泊松分布或者指数分布。
4.根据权利要求2所述的一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,其特征在于,所述的步骤3. 2. 2需要注入的缺陷数目Mi根据对缺陷数目均值的预计值 和步骤.3.2. I中设定的缺陷数的概率分布共同确定,当步骤3. 2. I中的概率分布为泊松分布时,设定缺陷数目均值的预计值▲利用Akiyam模型的公式来确定=0.018*Loc+4.86,其中,Loc表示原程序P的源代码行数;
则步骤3. 2. 2中需要注入的缺陷数目Mi (i = 1,-,F)的确定方法是根据缺陷数的概率分布得到概率密度函数为Pr(A&. =k、= ^e-A,k = 0,\,2.·'.·,其中泊松分布的参数 & ·生成ο-I之间的随机数序列η 1; η 2,. . .,η j,...,满足e j & Γ1%的m值就是Mi的=0J=O一个随机抽样值,其中η。= I。
本发明提出了一种引入测试有效性的软件可靠性验证测试方法,分无失效与有失效两种情况,分别以离散型软件和连续型软件为对象,建立了统一的测试有效性度量形式。本发明方法针对离散型软件和连续型软件,结合用户给定的验证指标,利用统计故障注入方法,估计无失效情况下测试有效性的值,或者有失效情况下测试有效性的值,确定离散型软件测试所需的最小测试用例量或者连续型软件测试所需的连续执行时间,然后生成相应数量的测试用例进行测试验证。本发明方法降低了测试用例的数量和测试持续时间,加速了软件可靠性验证测试过程,节省了测试资源。
文档编号G06F11/36GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者刘力新, 朱龙, 李秋英, 王健, 罗磊 申请人:北京航空航天大学中国分析测试协会
《现代科学仪器》2015年第2期文章摘要
文章来源:《现代科学仪器》编辑部
常压快速质谱分析离子源技术的原理及研究进展
徐丽 许其华 吴日 董俊国 程平 周振
(上海大学环境与化学工程学院 上海 200444;马鞍山市公安局刑事警察支队 安徽 243000;暨南大学环境安全与污染控制研究所 广州 510632)
摘要 原位、实时、在线、非破坏、高通量、高灵敏度、高选择性、低损耗一直是质谱分析技术发展的重要趋势。自从2004年美国普渡大学的Cooks研究组首先使用无需样品预处理的电喷雾解吸电离(DESI)技术在常压下对固体表面痕量待测物直接离子化以来,在后续不到10年的时间里,涌现出了50多种常压快速质谱分析技术。本文以电喷雾解吸电离技术(DESI)、实时直接分析技术电离技术(DART)以及电喷雾萃取电离技术(EESI)作为常压离子源代表,详细介绍常压快速质谱分析离子源技术的原理及研究进展。
关键词 常压快速质谱分析技术;电喷雾解吸电离技术(DESI);实时直接分析电离技术(DART);电喷雾萃取电离技术(EESI)
固体废物及垃圾焚烧烟气排放的在线监测技术?
朱卫东& 顾潮春
(南京霍普斯科技有限公司 南京 210039 )
摘要 本文简要介绍了固体废物的危害、垃圾焚烧技术的发展、焚烧烟气的排放限值要求,以及垃圾焚烧炉的典型工艺流程和排放烟气的主要特性,概要介绍了固废垃圾焚烧炉烟气在线监测应用的FT-IR、GFC、NDIR、DOAS及TDLAS等多种在线监测技术,重点讨论了抽取热湿法高温分析的高温取样处理系统及FT-IR分析系统技术,并举例介绍固废垃圾焚烧炉烟气排放在线监测应用的典型产品。
关键词 固体废物;垃圾焚烧炉烟气;在线监测技术;高温取样处理系统;FT-IR分析系统
发动机空气滤清器发展现状分析
杜丹丰 高旗
(东北林业大学交通学院 哈尔滨,150040)
摘要:发动机空气滤清器是汽车发动机最重要的部件之一,它能过滤进入发动机气缸空气中的粉尘、烟尘和烟雾等影响发动机使用寿命的杂质成份,提高发动机的使用寿命,市场需求量巨大。本文通过介绍发动机空气滤清器的市场现状和国内外知名的空气滤清器,分析了发动机空气滤清器未来的需求状况和未来发动机空气滤清器的发展趋势,最后重点介绍了市场上常见的几种空气滤芯。
关键词 发动机;滤清器;滤芯;现状
机械臂轨迹规划及优化方法?
何婷婷 史旭华 马敬思
(宁波大学信息科学与工程学院 浙江宁波 315211)
摘要 轨迹规划在机械臂的操作研究中占有非常重要的地位。在给定路径和考虑运动学和动力学约束的前提下,重点归纳总结了对于执行时间最优、能量消耗最优、轨迹平滑度最优以及融合多目标最优的研究,在此基础上梳理了机械臂轨迹规划时常采用的一些最优化方法,对逐渐得到应用的智能优化算法也做了相关介绍。通过总结和展望,以期为新型机械臂最优轨迹规划的进一步研究提供新的突破点。
关键词 机械臂;轨迹优化;运动学和动力学约束;多目标
伺服系统在工业领域的应用及发展趋势?
路达& 朱海& 王佳
(东北林业大学机电工程学院 哈尔滨150040)
摘要 作为现代科技发展的产物,伺服系统以其不可替代的作用及优良的性能,几乎遍布社会的各个领域。其中,伺服系统在制造业领域的应用最为广泛。本文以时间顺序布局,主要介绍了伺服系统的产生和发展,交流伺服系统与直流伺服系统、变频系统相比所具有的优势,以及在数控机床行业、工业机器人行业、汽车制动零部件检测行业、包装行业和纺织行业的应用,最后阐述了伺服系统的发展趋势。
关键词 伺服系统;数控机床;工业机器人
便携式野外现场分析测试仪综述
张秋宁 郑志忠 修连存
(南京地质调查中心 南京 210016)
摘要 在地质找矿领域,野外现场分析测量技术能够提高地质勘探效率,降低人工成本。本文介绍了用于野外现场分析测试仪器的种类及作用;重点介绍了便携式近红外矿物光谱分析仪和热红外矿物光谱分析仪国内外研制及现状,阐述其基本原理,地质研究,矿物填图以及找矿应用;分析了国内外最新研制的野外现场矿物元素快速分析仪,分别介绍其种类,原理、指标和在地质中的应用。
关键词 近红外光谱;热红外光谱;野外现场矿物元素快速分析仪
U形振动管法数字密度仪在有机热载体密度测定中的应用
(厦门市特种设备检验检测院 福建厦门 361004)
摘要 在未使用有机热载体的验证检验中,密度是一项重要的检测项目。对于原油和液体密度的测定,U形振动管法是目前最常采用的方法。本文介绍了U形振动管法密度测定的工作原理,利用标准油样对三款仪器进行试验验证,证实该了方法在测定有机热载体密度时的准确性和重现性,并通过对实际有机热载体密度的测定,进一步验证了该方法的稳定性,试验证明该方法能够获得稳定而精确的测定结果。
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一种漂浮式光伏发电装置及其性能研究
何啸,李国富,郑烨堃,徐晓倩,施韬晦
(宁波大学机械工程与力学学院 浙江宁波 315211;浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室 浙江宁波 315211)
摘要 提出了一种海洋漂浮式光伏发电装置,并对其性能进行研究。运用AQWA仿真软件,对浮体运动进行仿真,分析浮体在海浪中的运动特性及角度摆动规律。分析倾斜表面上太阳辐射能的计算模型,将静态的太阳辐射能计算模型与动态的浮体摆动相结合,得出海浪影响下浮体表面所接收到的瞬时太阳辐射能,将其与相同条件下,太阳光固定直射时倾斜面上接收到的太阳辐射能相比较,得出在海浪影响下浮体上动态摆动表面上接收的太阳辐射能能够达到太阳光直射的87.4%。针对浮体的运动特性,设计了能在浮体角度摆动范围内满足边缘光线原理的复合抛物面聚光器,并采用Tracepro软件对其进行了辐照度分析,结果表明,浮体的角度摆动使底部接收面的辐照度动态变化,从而一定程度上解决光伏电池表面局部温度较高等问题。
关键词 浮体;太阳辐射能计算;摆动角度;海浪;光伏;CPC
固定源低浓度颗粒物采样器设计和测定方法的改进
李虹杰 梁永 易江 王启燕
(武汉市天虹仪表有限责任公司 湖北武汉430223;青岛崂山应用技术研究所 山东青岛 266100;中国环境监测总站 北京 100012)
摘要 本方法通过改进烟尘采样器的设计,即增大采样泵的抽取流量,将分体的采样探头进行一体化设计,用滤膜代替滤筒并加热滤膜,从整体上改善了烟尘采样器的性能。基于与GB/T相同的原理,等速采样,重量法测定固定源废气中颗粒物的质量浓度。本方法的检出限为1mg/m3,方法的测定范围&50mg/m3,提出对方法用滤膜的材质和如何选择的要求,规定最低采样时间为30min,推荐采样探头整体称量,并与国外相关标准进行比较。在预估排放颗粒物浓度低于30mg/m3和10mg/m3的固定源,验证方法检出限、测定结果的精密度和准确度。总之,通过改进仪器设计和测试方法满足了测定高湿度烟气中低浓度颗粒物的需要。
关键词 固定源;低浓度;颗粒物;设计改进;方法研究
基于物联网与地磁传感技术的智能停车系统
李俊楠 邓巧茵 万智萍
(中山大学新华学院 广东广州 510520)
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对RA-915型塞曼效应汞分析仪在环保监测领域实用性的研究
陆皓昀 杨柳 刘兆莹 张嘉骅 姜涛 刘保献
(北京市环境保护监测中心 北京 100048)
摘要 本文介绍了RA-915M型塞曼效应汞分析仪的工作原理、性能指标测试和比对实验。实验结果表明,该仪器性能稳定,各项指标符合环保监测的使用要求。在环保监测领域,该仪器最适合用于对环境空气中汞的应急监测及对废气中汞在线数据的验收性监测,也可用于实验室内液态汞样品的监测。此外,利用其配套的活性碳管可以进一步开展燃煤废气中不同价态汞的监测研究,具有进一步研究、应用价值。
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新型流量计中文丘里管动节流装置的研究与优化
丁建梅 连讯 张祥兵
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基于ARM的核四极矩探测射频脉冲发生器设计
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不同玉石的太赫兹光谱研究?
孟倩 宝日玛 杨清宁 蔡天宇 詹洪磊 赵昆 钟寿仙
(油气光学探测技术北京市重点实验室 北京 102249;全国石油和化工行业油气太赫兹波谱与光电检测重点实验室 北京 102249;中国石油大学(北京)光传感与光探测实验室 北京 102249;四川大学材料科学与工程学院材料科学系 成都 610065)
摘要 本文以太赫兹时域光谱分析技术为手段,研究了3个不同玉石样品的太赫兹波段光谱特性,在0.4~1.4THz光谱区域间得到了样品的折射率、吸收系数和介电常数。太赫兹技术具有高的时间分辨率、相干探测、低能性及相对简单的测试与数据处理方法等优点,从吸收图可以看到白玉石样品有明显的特征吸收峰;通过折射率和介电常数谱图的测定和分析,可以看出白玉石的折射率、介电常数也比白玉B货样品和玻璃制品(折射率为1.5)大,这主要是由样品中透闪石含量的不同引起的。各类玉石化学成分与结构不同,可根据其折射率、吸收系数的不同等特征加以区别。实验结果表明,THz-TDS技术有望为玉石鉴定提供一种新型的分析手段。
关键词 太赫兹;吸收系数;折射率;玉石鉴定
基于ADAMS的弹齿滚筒捡拾器运动仿真与分析?
王述洋 贾宝建 崔金磊 苏君
(东北林业大学机电工程学院 哈尔滨 150040)
摘要 为解决收获后的农业秸秆拾取处理问题,研究了一种牧草捡拾装置常用的弹齿滚筒捡拾器。我们介绍了捡拾器的工作原理,运用 SolidWorks 三维建模软件建立简化的弹齿滚筒捡拾器实体模型。运用ADAMS多体运动仿真软件对模型机构进行了运动仿真,得出了弹齿的运动轨迹和力学曲线。对曲线进行了一定的推理分析,为研究如何设计出适用于农业秸秆拾取的捡拾器提供理论依据。
关键词 弹齿滚筒捡拾器& ADAMS& 运动分析
基于北斗和GPS双模授时的驯服系统设计
张佳薇 包文泉 李明宝
(东北林业大学 哈尔滨 150040)
摘要 针对电力系统中时间同步系统高精度、高可靠性的要求,提出一种基于北斗和GPS双模授时晶振驯服系统。系统可根据接收器信号质量切换授时模式,保证授时时钟稳定,通过FPGA内部PLL倍频OCXO时钟,使用FPGA设计了分频、鉴相功能模块,实现卫星授时时间与本地OCXO相位差测量,并通过Kalman滤波算法优化结果。与以往的设计相比集成度更高,双模式之间可无缝切换,性能可靠;系统内部采用延时补偿,不考虑晶振老化率的影响,系统守时精度在百纳秒以内。
关键词 卫星授时;驯服;FPGA;OCXO;Kalman滤波
基于S7-200的刀库测试台控制系统设计
高庆云 张中明 陈恩爱 吴晓苏
(杭州职业技术学院机电系 浙江杭州 310018)
摘要 为实现对刀库的专业测试与维修,设计了一个刀库专用测试台。以S7-200 PLC作为核心控制器,以梯形图语言为编程工具,以触摸屏为人机界面,以组态软件为绘图工具。为了实现刀盘旋转的就近寻位并完成单臂双爪机械手执行换刀动作,将当前刀套位置编号与待交换刀具编号进行比较和计算,通过RS485串行接口与PLC交换信息,以实现对控制过程的实时监控。刀库测试台的设计和制作为数控维修企业检测和维修设备提供了便利的条件,提高了企业师傅的工作效率。
关键词 可编程序逻辑控制器;测试台;自动换刀;刀库
基于GPRS的柴油发电机组远程控制系统?
李晓龙 张辉
(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院 合肥 230009;安徽广播电视大学 合肥 230022)
摘要 利用GPRS技术对柴油发电机组实现远程控制管理,通过自动监测控制系统实现柴油发电机组的油温、油压、水温、转速、电池电压的监测和控制,监测和控制数据通过GPRS无线传输技术发送到控制中心,控制系统的管理软件根据标准数据核对与分析,得出反馈数据由GPRS传送回自动监测系统,通过其对柴油发电机组的控制,保障柴油发电机组的可靠运行。
关键词 GPRS,柴油发电机组,远程控制
碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱法测定海产品中重金属?
庞艳华 王宏伟 于灵 张琳 董立娇
(辽宁出入境检验检疫局 大连 116001)
摘要 建立了碰撞反应池&电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定海产品中铬、镍、铜、砷等重金属元素的方法。样品经微波消解后用ICP-MS进行分析,采用内标元素72Ge消除基体干扰和信号漂移,碰撞反应池技术(ORS)消除质谱干扰。各元素校正曲线的相关系数均大于0.9995,方法的检出限0.009&g/L-0.022&g/L,相对标准偏差为1.89%-4.92%,回收率为82.1%-106.3%,标准参考物质的测定结果与标准值相符。该方法操作简便快速,灵敏度高,适用海产品中多种重金属元素的准确测定。
关键词 电感耦合等离子体质谱;碰撞反应池;海产品;重金属
慈溪大气PM10及其水溶性离子污染特征研究
董孝华 王巨安 徐立江
(慈溪市环境监测站 浙江慈溪 315300)
摘要 本文研究了慈溪市大气中PM10及其水溶性离子的分布特征。本实验通过对慈溪市四个季度的PM10监测,采用重量法与离子色谱法对样品进行分析,获得其年间浓度水平变化,了解其时空分布及相关性。对实验数据分析得知,PM10及其水溶性离子浓度与气压、气温有关。含量最高的水溶性离子是NH4+离子,浓度范围在0.01-10.85&g/m3;其次是NO3-,浓度范围在0.14-7.78&g/m3;再次是SO42-,浓度范围在0.05-6.62&g/m3;最低的Cl-的浓度范围在0.02-1.82&g/m3。SO42-、NO3-、Cl-的浓度市区高于乡镇。NH4+的浓度乡镇高于市区。水溶性离子的浓度整体冬季浓度高于夏季。污染主要来源于汽车尾气与工业燃煤。
关键词 PM10,水溶性离子,浓度水平,时空分布
ICP-MS测定大气颗粒物中铅的同位素比值研究?
张士杰 戚小京 施燕支 夏敏 陆思华 张伟
(北京新奥环标理化分析测试中心,北京100089;北京大学环境科学与工程学院,北京 100871;北京市药品检验所 100035)
摘要 通过对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的工作条件和参数进行优化,建立了ICP-MS测定铅同位素比值的精确方法。测定了不同地区的土壤和大气颗粒物中铅的同位素比值,数据表明土壤中Pb208/Pb206、Pb207/Pb206的同位素比值的RSD分别& 0.14% ,0.15%;大气颗粒物中Pb208/Pb206和Pb207/Pb206的同位素比值的RSD分别& 0.23% ,0.32%。测量范围是10-80&g&L-1。本方法对测定土壤和大气颗粒物中铅同位素比值可得到较理想结果。
关键词 电感耦合等离子体质谱;铅;同位素比值;大气颗粒物
动物胶原蛋白中羟脯氨酸的快速测定?
贾涛 李新丽 艾曼 赵厚民
(江苏省理化测试中心 江苏南京 210042)
摘要 本文建立了一种快速水解、比色法测定动物胶原蛋白中羟脯氨酸的方法,考察了水解液浓度和体积、水解温度和时间对水解过程的影响。实验结果显示:本方法可以在15min内将动物胶原蛋白完全水解,所测得的羟脯氨酸含量与参照国标方法GB/T 8水解16h所得结果一致,RSD小于4%,加标回收率为95%-105%,因此,该方法可以较为快速准确地测定动物胶原蛋白中羟脯氨酸的含量。
关键词 动物胶原蛋白;羟脯氨酸;快速水解
抑制电导-离子色谱法测定氨水试剂中微量阴离子
史新宇 梅英杰 崔永凤 韩通 张贞理
(淄博市产品质量监督检验所 淄博 255063;淄博市食品药品检验中心 淄博 255063)
摘要 建立抑制电导-离子色谱法同时测定化学试剂氨水中微量Cl-、PO43-、SO42离子。方法采用3.6mmol/L的碳酸钠溶液作为淋洗液,以Shodex IC SI-52 4E阴离子交换色谱柱作为分析柱,流速设为0.60mL/min,柱温40℃,抑制器电流40mA。实验结果表明,该方法具有良好的线性,线性相关系数0.8,回收率在93.5~110.0%之间,Cl-、PO43-、SO42-三种离子的检出限分别为0.002mg/L、0.023mg/L、0.008mg/L。该方法较传统方法比较,大大提高了实验准确性,并提高了工作效率。
关键词 离子色谱;抑制电导;氨水;阴离子
圈养大熊猫不同取食习性的竹叶中氨基酸含量分析
任敏 刘学锋 冯越超 汪雨
(北京市理化分析测试中心 北京 100089;北京动物园 北京 100044)
摘要 本文对15种不同竹叶中15种氨基酸含量进行了测定,并计算了每种氨基酸的比例,以及必需氨基酸(Esential Amino Acids,EAA)、非必需氨基酸(Non-essential Amino Acids,NEAA)含量和比值。同时结合圈养大熊猫对竹叶的不同取食行为,比较了不同竹叶中氨基酸比值(Ratio of Amino Acid,RAA)、氨基酸比值系数(Ratio Coefficient of Amino Acid,RC)及氨基酸比值系数分值(Score of RC,SRC)。结果表明:实验的15种不同竹叶中总氨基酸含量范围为48.04-137.15mg&kg-1,EAA含量占氨基酸总量的范围为40.58%-43.19%,EAA与NEAA含量比值范围为0.682-0.760;用于评价蛋白质营养价值的SRC最高为黄杆乌哺鸡竹(80.13)、最低为巴山若竹(60.38)。
关键词 氨基酸;竹叶;大熊猫;氨基酸比值;取食行为
核磁共振内标法测定松果菊苷对照品的含量
席兴军 初侨 杨丽
摘要 本文建立了用核磁共振内标法快速、准确地测定松果菊苷对照品含量的方法。采用Bruker公司400 MHz核磁共振仪,在氘代DMSO为溶剂、苯甲酸为内标、25℃条件下采集松果菊苷和苯甲酸混合物的核磁共振氢谱。以松果菊苷中化学位移在& 6.22和苯甲酸中化学位移在&7.95的质子信号峰为定量峰,其峰面积比与其质量比的线性回归方程为=0.014X+0.115,相关系数r=0.9980,测得3批松果菊苷的质量分数分别为99.42%,99.34%和99.31%。结果表明,在没有对照品的情况下,核磁共振内标法可用于松果菊苷对照品的含量测定和质量控制,同时也能够为其他化学对照品的含量测定提供参考。
关键词 核磁共振;含量测定;松果菊苷
微波消解ICP&AES法测定硅锰合金中微量硼的研究?
(山东钢铁莱芜分公司技术中心 山东莱芜 271104)
摘要 随着现代科技发展,微波消解技术受到的重视越来越多,已经大量应用到各项检测中。本方法研究了采用微波溶样溶解硅锰合金.用ICP光谱仪测定微量硼的测定方法。试样用硝酸、氢氟酸分解,除去NO2后,导入ICP原子发射光谱仪中进行测定。实验结果显示,与化学分析法相比,微波消解ICP&AES法测定合金中的硼含量更加简便、快速、灵敏,相对标准偏差小4%,具有良好的精密度,能满足生产和科研的要求。
关键词 微波消解;ICP&AES;合金
微波消解ICP-AES法测定土壤和沉积物中总磷?
何莲 陈云飞 朱燮豪 吴越 翁际渊 徐琳燕
(浙江中一检测研究院股份有限公司 宁波 315040)
摘要 目标:以HNO3+HF+H2O2为消解剂,密闭微波消解土壤和沉积物,并使用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定其中的总磷含量。方法:应用本方法对两种国家土壤标准物质(GSS-5和GSS-8)以及宁波市周边采集的实际样品进行了测定,通过回收率和精密度的计算,对方法的有效性进行了验证。结果:在优化工作条件下,总磷在0-10.0mg/L范围内线性良好,线性相关系数为0.99996,相对标准偏差(RSD)为1.6%-3.4%,检出限为5.74mg/kg,土壤国家标准物质检测值与标定值相对偏差为1.0%-3.7%,实际样品加标回收率为97.5%-106.2%。,实验结果表明,本方法与行业标准方法( HJ 632-2011)无显著性差异,且具有灵敏度高,快速和简便的优点,可用于实际土壤样和沉积物中总磷含量测定。
关键词 总磷;ICP-AES;土壤;沉积物;微波消解
有机气溶胶中甾醇类有机示踪化合物的测定
赵红帅 刘保献 赵起越 常淼
(北京市环境保护监测中心 北京 100048)
摘要 本文采用超声提取-硅烷化预处理-气相色谱质谱的分析技术分析监测颗粒物中的甾醇类化合物(Sterols),通过比较条件实验,确定用超声提取的方式以二氯甲烷为萃取溶剂,硅烷化反应条件为100.0&L硅烷化试剂,在50℃的温度下反应20min。GC-MS分析甾醇类化合物得到各化合物工作曲线的线性良好,相关系数均在0.99以上,最低检出限在0.17-0.35ng/m3之间,实际样品的加标回收率在89.65%-93.26%之间,相对标准偏差均低于6.23%。对实际样品的测定结果是&-谷甾醇的浓度是四种化合物中浓度最高的,胆固醇在不同区域中浓度相差不大,说明胆固醇有稳定的排放源,在餐饮源样品中发现甾醇类化合物的浓度均高于其他区域样品。本方法适合颗粒物样品的测定,并且可以推广到其他类型的颗粒物样品中,也为以后的源解析工作提供数据支持。
关键词 有机示踪化合物;甾醇类;气相色谱质谱
反渗透膜在中药提取浓缩中的应用?
王磊 客文明 方亮 王卫涛 张英 杨丽宁
(香港奥星集团 河北石家庄 052100)
摘要 以小儿止泻安颗粒、小儿咽扁颗粒的中药浸膏制备工艺为例,介绍了反渗透膜技术在中药提取浓缩中的应用。说明了反渗透膜技术浓缩的基本工艺流程和应用效果。与传统的工艺&水煎煮、蒸汽蒸馏、乙醇沉淀法比较,该技术克服了采用传统方法制备的中药浸膏崩解缓慢的缺点,缩小了浸膏的体积为原来的20%-30%,使各种内服固体剂型药量减少,同时可提高浸膏中有效成分的含量,节约能源,降低成本,实现清洁生产,有很好的应用前景。
关键词 反渗透膜;中药;提取;节能
圆珠笔油墨墨迹的GC、HPLC分析?
吕荫妮 张海鹏 史晓凡
(中国刑事警察学院 辽宁沈阳 110035)
摘要 为了跟踪圆珠笔油墨墨迹的成分,本文分析了15种不同品牌圆珠笔油墨墨迹。研究表明,利用气相色谱对可挥发溶剂进行分析,发现可挥发成分发生一定变化,其主要成分均为苯甲醇和乙二醇苯醚,且相对含量为乙二醇苯醚较高;利用高效液相色谱分析了着色剂,发现其染料成分变化不大,均为结晶紫5NB及同系物,但在保留时间为1.0处出现一个未知峰。考察了圆珠笔油墨墨迹中溶剂成分随时间的变化规律。
关键词 圆珠笔;油墨墨迹;气相色谱法;高效液相色谱法
原子荧光光度法双道同测砷硒在水质检测中的应用?
严超英 周宇
(新疆喀什地区疾控中心 喀什 844000)
摘要 实验证明,应用北京吉天有限公司制造的AFS-922双道仪器和厂家推荐的方法及仪器条件,经一次硫脲-抗坏血酸预还原反应、同时测定水中砷、硒元素,曲线拟合程度高,线性关系良好;仪器灵敏度高,检测限满足GB《生活饮用水卫生标准》限值要求;准确度高,砷为101.25%,硒为102.50%;精密度良好,砷相对标准偏差为1.5%,硒相对标准偏差为8.0%;具有操作简单、快速、节省试剂等优点,满足生活饮用水的检测要求。
关键词 原子荧光仪;砷、硒同测;生活饮用水的检测
强磁场实验室建设的探索?
王耀楠 朱希洪 王玉记 赵明
(首都医科大学医学实验与测试中心 北京 100069;北京科学仪器装备协作服务中心 北京100089;首都医科大学化学生物学与药学院 北京 100069)
摘要 本文介绍了800MHz核磁共振谱仪实验室建设过程需要综合考虑的多方面因素,包括:满足包装体积较大的仪器能够顺利进入实验室的入口和通道; 在装卸和移动时都能避免精密线圈剧烈震动的专业工具和设备;保证大功率仪器用电功率的专门电路和不间断电源;保障仪器操作人员测试安全的专业培训。只有通过全面综合的考虑,才能确保强磁场实验室符合核磁共振谱仪的安装调试验收和正常运转。
关键词 核磁共振仪;强磁场;实验室建设
紫外光度法臭氧分析仪维护及校准?
梁永健 裴成磊
(广州市环境监测中心站 广州 510030)
摘要 臭氧是天然大气的重要微量成分,也是影响环境空气质量的污染物之一。在国家环保部将臭氧纳入环境空气质量新标准的背景下,本文阐述了臭氧自动监测过程中紫外光度法臭氧分析仪的工作原理,并结合自身对仪器的使用经验,提出臭氧分析仪在维护及校准过程中的注意事项,目的在于为广大环境空气质量自动监测工作人员提供经验参考,提高监测数据质量。
关键词 臭氧 空气质量 自动监测 维护 校准
JEM-2100HR透射电子显微镜常见问题的处理?
曾丽珍 赵少飞 余红华 林国辉 江丹
(华南师范大学实验中心 广东广州 510006;广东工业大学期刊中心,广东广州 510006)
摘要 我校实验中心电镜室在2011年购进日本电子株式会社公司JEM-2100HR透射电子显微镜,至今使用2年多,该仪器性能良好、操作方便,期间也曾出现一些问题。本文阐述了JEM-2100HR透射电子显微镜日常维护保养的关键事项,主要介绍了透射电子显微镜常见故障的解决方法,强调了透射电镜必须专人管理,以及管理者必须具有较强责任心和较高技术水平的重要性。
关键词 透射电镜;故障;日常维护
提高流式细胞仪在公共服务平台使用效率的探索与实践?
赖新强 杨亚萍 欧云付 尹平河
(暨南大学分析测试中心 广州 510632)
摘要 流式细胞仪是高等院校重要的大型科研测试设备,随着生物医学研究的发展,流式细胞仪在公共服务平台的作用越来越大。根据本校的科研实际,通过开设技术讲座、开展独立上机培训、开放全天候服务、提供常规试剂,让更多的研究人员受益,重视仪器老师的培训与进修等,在公共服务平台建设方面进行了探索,取得了一定的实效,提高了仪器设备的使用率,保障了教学和科研工作的顺利进行。
关键词 流式细胞仪;公共服务平台;使用效率}

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