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如圖1(詳見(jiàn)書(shū))。圖中A為外測(cè)量爪,用于測(cè)量外徑、長(zhǎng)度、零件厚度等;B為內(nèi)測(cè)量爪,用于測(cè)量槽的寬度或管的內(nèi)徑等;C為深度尺,用于測(cè)量槽和筒的深度等。
2.1測(cè)微原理,讀數(shù)方法
下面主要以10分度游標(biāo)卡尺為例說(shuō)明。如課本圖實(shí)-2(重畫(huà)于圖2),當(dāng)左右測(cè)量爪重合時(shí),游標(biāo)尺的零刻線與主尺上的零刻線對(duì)齊,此時(shí)只有游標(biāo)尺上的第十條刻線與主尺上的第九條對(duì)齊,其它均不對(duì)齊。主尺上每一小格寬度為1毫米,游標(biāo)尺上有10個(gè)小格(這種游標(biāo)尺稱(chēng)為10分游標(biāo)),將主尺上9格(即9毫米)分成10等份,故游標(biāo)尺上的每一小格為主尺上的9/10,即0.9毫米,這樣游標(biāo)尺上每一小格比主尺的每一小格相差0.1毫米。主尺和游標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的一等份差值,叫精確度(用K表示),它體現(xiàn)了測(cè)量的準(zhǔn)確程度,游標(biāo)卡尺正是利用主尺和游標(biāo)尺上每一小格之差,來(lái)達(dá)到提高精確度的目的,這種方法叫示差法。
常用卡尺中的20分度尺,是把游標(biāo)總長(zhǎng)19mm等分為20小格;50分度尺則是把游標(biāo)總長(zhǎng)49mm等分為50小格,故它們的精度K分別為120mm=0.05mm和150mm=0.02mm。
如圖3為10分度游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體長(zhǎng)度的示意圖,此時(shí)游標(biāo)尺上的第六條刻度線與主尺上的某一條對(duì)齊,則被測(cè)物體的長(zhǎng)度(即兩個(gè)0刻線之間的距離)為:
這就是教材上“被測(cè)薄片的厚度不超過(guò)1毫米時(shí),游標(biāo)尺上第幾條線與主尺的某一刻線重合,就表示薄片的厚度是零點(diǎn)幾毫米。”的來(lái)歷。游標(biāo)測(cè)微原理是利用游標(biāo)分度與主尺分度的微小差異,把微小量累積起來(lái)進(jìn)行對(duì)比而判定讀數(shù)的。如圖4是用游標(biāo)卡尺測(cè)物體ab長(zhǎng)度的示意圖,物體ab的長(zhǎng)度即兩個(gè)零刻度之間的長(zhǎng)度,也就是兩個(gè)測(cè)量爪之間的長(zhǎng)度。測(cè)量時(shí)物體的a端與主尺的零刻線對(duì)齊,b端在主尺的第七與第八條刻線之間,顯然,物體的長(zhǎng)度比主尺的七格多ΔL。將游標(biāo)的零刻線與被測(cè)物體的b端緊密接觸,查得游標(biāo)的第六條刻線與主尺上的刻線對(duì)齊,故物體的長(zhǎng)度為:L=L0+nK=7mm+6×0.1mm=7.6mm,即主尺上的讀數(shù)L0加上游標(biāo)上的讀數(shù)nK。
讀數(shù)規(guī)律:整毫米數(shù)由主尺上讀出,小于1毫米的數(shù)從游標(biāo)尺上讀出。公式L=L0+nK中,對(duì)10分游標(biāo)K取1/10毫米(即0.1毫米);對(duì)20分游標(biāo)K取1/20毫米(0.05毫米);對(duì)50分游標(biāo)K取1/50毫米(即0.02毫米)。
2.2為什么20分度和50分度卡尺不估讀呢?
對(duì)50分度和20分度的游標(biāo),在判定游標(biāo)尺上哪一條與主尺上某一條對(duì)齊時(shí),已經(jīng)很費(fèi)勁了。似乎不止一條對(duì)齊了,此時(shí)只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)哪一條對(duì)得較齊,就已經(jīng)有估讀了,故按上述規(guī)律讀數(shù)時(shí)不再估讀了。實(shí)際上10分度卡尺往往也不估讀。
2.3究竟如何判游標(biāo)的“0”刻度線是否與主尺上某刻度線對(duì)齊?
依據(jù)前述原理,若游標(biāo)的零刻度線與主尺某刻線真正對(duì)齊,則游標(biāo)的最后一條刻度線必然與主尺另外一條刻度對(duì)齊。故要判斷游標(biāo)的零刻度線是否與主尺某刻度線真正對(duì)齊,應(yīng)看游標(biāo)的最后一條刻度線是否對(duì)齊主尺上的另外一條刻度線,據(jù)此,2003年全國(guó)高考理綜23題圖2(見(jiàn)圖5)中的放大圖應(yīng)設(shè)置在游標(biāo)的最末一條刻度線處,且對(duì)準(zhǔn)5.7cm處主尺刻度線,才有答案0.800厘米的得出。
2.4一個(gè)普適的卡尺讀數(shù)方法
測(cè)量結(jié)果=游標(biāo)上0刻度線以前的主尺毫米數(shù)(L0)+對(duì)準(zhǔn)主尺某刻度線上非零刻度線數(shù)(n)乘以精度(k),簡(jiǎn)記:結(jié)果=L0+nK。
說(shuō)明上法中游標(biāo)0刻度線以前?意指,當(dāng)認(rèn)為游標(biāo)零刻線已對(duì)準(zhǔn)主尺某刻度線時(shí),L0不能記錄主尺上該刻度線的數(shù)據(jù),而應(yīng)記錄為主尺上該刻度線的前一條刻度線數(shù)據(jù)?!胺橇憧潭染€”是指n不能取零。
3鞏固提高,加深拓寬
對(duì)照教材上的幾幅力(課本實(shí)圖-3、實(shí)圖-4),練習(xí)20分游標(biāo)和50分游標(biāo)的讀數(shù)。
思考由測(cè)量結(jié)果42.7毫米推算出游標(biāo)上的第幾條刻線與主尺上的哪條刻線對(duì)齊?
關(guān)鍵詞:圖像識(shí)別;減影法;指針
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.41
指針式儀表廣泛存在于現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中,如電壓表、電流表、水溫表、水壓表等,在電力、石油、化工等行業(yè)中,指針式儀表的使用量尤為巨大。隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)該類(lèi)儀表在檢測(cè)、使用過(guò)程中的自動(dòng)化讀數(shù)需求比以往任何時(shí)候更加強(qiáng)烈,因?yàn)樵趦x表檢測(cè)過(guò)程中技術(shù)人員從事的工作是高重復(fù)型、易疲勞的乏味勞動(dòng),檢測(cè)結(jié)果既易受人為因素影響,也易受環(huán)境因素影響,如天氣、環(huán)境、人的健康(如視力、視疲勞)狀況,這些主客觀因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果必然帶來(lái)不可預(yù)知的負(fù)面效果,即檢測(cè)的不確定性程度增加。在儀表的使用過(guò)程中,很多時(shí)候依賴人員的現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)來(lái)記錄某個(gè)特定的工作狀態(tài),但是在一些特定的工作環(huán)境中(如高噪聲、高溫、潮濕、有毒、有異味),不適宜甚至不允許人員進(jìn)入,這時(shí)更需要一種替代人工角色能完成儀表讀數(shù)的系統(tǒng)。
基于圖像識(shí)別的指針讀數(shù)方法,就是以取代人工讀數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀數(shù)功能為目標(biāo),以期達(dá)到既準(zhǔn)確又高效地實(shí)現(xiàn)指針讀數(shù)的目的。
1 圖像識(shí)別方法介紹
圖像識(shí)別是計(jì)算機(jī)、圖像處理技術(shù)和其他光學(xué)設(shè)備結(jié)合體,是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的延伸。圖像識(shí)別最大的優(yōu)點(diǎn)在于處理的顏色、灰度范圍遠(yuǎn)比人類(lèi)視覺(jué)的要廣泛得多,識(shí)別精度也是人眼所不可企及的范圍。
圖像識(shí)別過(guò)程包括灰度化圖像、濾波去噪、二值化圖像、圖像增強(qiáng)、圖像分割等技術(shù),實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。
1962年美國(guó)學(xué)者Paul Hough提出Hough變換[1],Hough變換實(shí)現(xiàn)從圖像空間到參數(shù)空間的映射關(guān)系,為圖像識(shí)別開(kāi)啟智慧之門(mén)。2001年JiangLong Zhu利用小波變換對(duì)車(chē)牌圖像進(jìn)行識(shí)別 [2]。2004年,陶唐飛提出了一種綜合應(yīng)用邊緣檢測(cè)和區(qū)域生長(zhǎng)方法的圖像分割方法。先對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取,得到邊緣像素點(diǎn)集,然后利用該點(diǎn)集的平均灰度和目標(biāo)區(qū)域的連通性作為生長(zhǎng)判決條件,采用區(qū)域生長(zhǎng)法實(shí)現(xiàn)圖像分割[3,4]。
2004年,吉文華等提出了基于區(qū)域搜索算法的自動(dòng)圖像邊緣提取和分割算法[5],并用實(shí)驗(yàn)證明了該算法的優(yōu)越性能。2006年,唐艷等提出一種基于一邊緣檢測(cè)和區(qū)域合并的圖像組合分割算法[6],算法是采用某種相似性準(zhǔn)則對(duì)原始圖像進(jìn)行檢測(cè),從不同的種子出發(fā)可以到達(dá)各自區(qū)域的邊緣,對(duì)這些邊緣加以標(biāo)注,采用相似性規(guī)則合并處里,獲取同質(zhì)性和連通性俱佳的目標(biāo)圖像。
華南理工大學(xué)何智杰在指針讀數(shù)領(lǐng)域提出條件霍夫變換(Constrained Hough Transfer),結(jié)合中心投影分析,并通過(guò)一種迭代方法,實(shí)現(xiàn)刻度識(shí)別[7]。南京工業(yè)大學(xué)戴海港等針對(duì)精度等級(jí)為0.5級(jí)的高精度指針式儀表的判讀[8],提出了一種使用霍夫變換相與減影法結(jié)合的指針式儀表自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。由于運(yùn)算量的減少,導(dǎo)致速度提升較快,使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性指標(biāo)得到大幅度提高,滿足儀表自動(dòng)判讀的要求,他具有很高的自動(dòng)判讀精度,符合工業(yè)控制的需要。
2 指針圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)指針儀表圖像采集的要求,系統(tǒng)主要包含設(shè)備初始化、圖像采集、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)四大部分,其中圖像處理部分是核心,需運(yùn)用多項(xiàng)圖像處理的技術(shù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 指針儀表圖像識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中各部分功能設(shè)計(jì):
(1)設(shè)備初始化:檢測(cè)照相機(jī)與打印機(jī)設(shè)備的連接情況,保證設(shè)備正常連接,完成接口間的初始化工作;
(2)儀表圖像采集:通過(guò)一個(gè)聯(lián)機(jī)控制程序連接圖像采集軟件和數(shù)碼相機(jī),該程序可以預(yù)覽數(shù)碼相機(jī)的動(dòng)態(tài)取景內(nèi)容、控制相機(jī)快門(mén)的釋放、調(diào)整相機(jī)的拍攝模式、白平衡、光圈、快門(mén)等各種設(shè)置;拍攝的照片可以立即通過(guò)USB等接口傳入到人像采集軟件,進(jìn)行編輯處理;
(3)儀表圖像處理:對(duì)獲取的圖像進(jìn)行自動(dòng)裁剪、縮放處理,得到尺寸要求符合規(guī)范的圖像(800×600);能自動(dòng)完成色彩修正進(jìn)和行各種顏色方案的調(diào)整,包括RGB值調(diào)整,亮度與對(duì)比度調(diào)整,色調(diào)與飽和度調(diào)整等;依據(jù)圖像特有性質(zhì),對(duì)儀表指針特征進(jìn)行提取,根據(jù)指針偏角和儀表量程得到讀數(shù);
(4)保存圖像及讀數(shù):根據(jù)需要把采集的圖像按JPEG文件格式存儲(chǔ)在圖像庫(kù)中,處理后得到的讀數(shù)同步保存;
四部分緊密結(jié)合構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體,能夠快速、高效地實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)檢測(cè)。
3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1 圖像灰度化算法
采集的圖像是24位真彩色圖像,R、G、B分別代表紅、綠、藍(lán)三種顏色,分度化就是把三種顏色分量按照一定比例轉(zhuǎn)換成為灰度值。轉(zhuǎn)換公式為:I=0.3R+0.596G+O.11B,該方法是早期采用的加權(quán)轉(zhuǎn)換法,其中I作為灰度圖像相應(yīng)像素點(diǎn)的像素值,I取值范圍為0―255式中的三個(gè)系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值,R、G、B分別為像素的三個(gè)分量,紅、綠、藍(lán)。
3.2 中值濾波去噪
由于環(huán)境、設(shè)備等因素的影響,圖像采集、處理、傳輸過(guò)程中會(huì)帶來(lái)噪聲,為了消除噪聲平滑圖像,人們?cè)诳臻g域、頻率域研究了多種方法,設(shè)計(jì)出多種線性濾波、非線性濾波器和自適應(yīng)濾波器,其中在空間域最常見(jiàn)的兩種濾波器是中職濾波和均值濾波,他們有著設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快等共同優(yōu)點(diǎn)。
3.3 圖像二值化
灰度圖像有256個(gè)級(jí)別,在一些特定的場(chǎng)合,我們對(duì)圖像的灰度級(jí)別并不關(guān)心,有時(shí)候只要能區(qū)分黑白兩種色系就能夠解決問(wèn)題,即明、暗(俗稱(chēng)黑白)兩種區(qū)別色。如何把256級(jí)灰度圖像轉(zhuǎn)變成2種色系的圖像,這一轉(zhuǎn)換過(guò)程我們通稱(chēng)灰度化。通常我們可以把圖像理解成背景和前景,如把背景區(qū)域的像素值設(shè)為“1”,把目標(biāo)區(qū)域的像素值設(shè)為“0”,反之得到的圖像可以稱(chēng)之為反白。簡(jiǎn)單而言,我們可以把灰度級(jí)大于127的像素值設(shè)為“1”,其余的統(tǒng)統(tǒng)設(shè)為“0”。然后這樣得到的圖像并不是我們需要的圖像,如何合理有效地對(duì)這個(gè)分界值進(jìn)行設(shè)定,這才是研究圖像二值化技術(shù)的關(guān)鍵,也成為閥值技術(shù)。
為取得好的二值化圖像效果,在閥值分割的算法中不把邊緣區(qū)域像素統(tǒng)計(jì)進(jìn)來(lái),使統(tǒng)計(jì)結(jié)果只反映指針和刻度所在的局部區(qū)域的最佳分割閉值。以此局部區(qū)域的最佳分割閉值來(lái)對(duì)整幅圖像進(jìn)行二值化。采用這種目標(biāo)區(qū)域Otsu法二值化的方法,指針和刻度所在區(qū)域就能獲得最佳的二值化效果。方法如下:
設(shè)圖象包含L個(gè)灰度級(jí)(0,1…,L-1),灰度值為i的的象素點(diǎn)數(shù)為Ni ,圖象總的象素點(diǎn)數(shù)為N=N0+N1+...+N(L-1)?;叶戎禐閕的點(diǎn)的概率為:
P(i)=N(i)/N。
門(mén)限t將整幅圖象分為暗區(qū)c1和亮區(qū)c2兩類(lèi),則類(lèi)間方差σ是t的函數(shù):
σ=a1*a2(u1-u2)^2
Otsu算法的依據(jù)就是類(lèi)間方差最大。
目標(biāo)區(qū)域的確定可以采用窗口像素平均值分割的辦法。步驟如下:
(1)輸入圖像指針,該指針可以訪問(wèn)到每一個(gè)像素,起始點(diǎn)為圖像初點(diǎn);
(2)用一個(gè)窗口(5×5)作為運(yùn)算模板,該模板根據(jù)需要可以調(diào)整大小;
(3)對(duì)窗口內(nèi)像素點(diǎn)求像素平均值,該均值作為二值化的依據(jù);
(4)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值,若某一窗口經(jīng)過(guò)運(yùn)算的平均值符合設(shè)定條件,則把該模板所處位置的像素統(tǒng)統(tǒng)記為“0”值;
(5)重復(fù)上述第三、四步驟直至遍歷整個(gè)圖像。
3.4 圖像分割
在針對(duì)儀表圖像二值化信息進(jìn)行仔細(xì)分析后,發(fā)現(xiàn)在拍攝角度相對(duì)穩(wěn)定,環(huán)境變化影響程度低的情況下,每次得到的二值化圖像差異很小,變化的是指針,不變的是表盤(pán)。基于儀表圖像變化很微弱的實(shí)際情況,最后選用運(yùn)算速度極快的減影法來(lái)獲取目標(biāo)圖像。
減影法[8]提取指針。根據(jù)圖像動(dòng)靜態(tài)特性,選取兩幅圖像進(jìn)行異或操作,動(dòng)態(tài)變化的是指針,不同時(shí)刻采集的圖像指針不同,即減影法操作得到的值記為1(指針),相對(duì)靜態(tài)不變的是表盤(pán)圖像,即減影法操作中為相同的部分記為0(即表盤(pán)),圖2所示圖像為0刻度指針圖像與待識(shí)別指針運(yùn)算結(jié)果,這兩根指針夾角的大小就是待識(shí)別指針偏離零刻度指針的角度大小。
圖2 減差影處理后存在二值圖像(為便于觀察作反色處理) 右圖為去干擾圖像
4 改進(jìn)的快速指針讀數(shù)方法
經(jīng)過(guò)圖像分割,獲得指針偏轉(zhuǎn)圖像(如圖3所示),接下來(lái)只需要處理指針具體偏轉(zhuǎn)角度。
圖3坐標(biāo)變換示意圖
把指針的偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的讀數(shù)。為獲得偏轉(zhuǎn)角度,根據(jù)指針的直線特性如圖3所示,為高度為height,寬度為width的圖像,經(jīng)減影法處理后得到的示意圖。此時(shí)表盤(pán)上有兩根指針,分別為零刻度指針和待識(shí)別讀數(shù)指針。指針讀數(shù)識(shí)別過(guò)程如下:
(1)獲得指針的某一個(gè)像素。初始化圖像的所有點(diǎn),設(shè)為未訪問(wèn)(即可訪問(wèn))。用一根高度為height/2的線去掃描圖像,從圖中可以看出,可以分別找到兩根指針的其中一個(gè)點(diǎn),并設(shè)置改點(diǎn)已訪問(wèn)(即下次不需要再訪問(wèn),用于防止較大的噪聲);
(2)找到直線更多的像素(如40個(gè)像素)??紤]到噪聲影響,用步驟1中的像素作為出發(fā)點(diǎn),分別向上、下兩個(gè)方向生成兩段線段,各像素設(shè)置訪問(wèn)標(biāo)志,并記下個(gè)像素的坐標(biāo)值(x,y),和像素總個(gè)數(shù)。
(3)求出指針的直線方程式。根據(jù)兩個(gè)方向上最后找到的像素點(diǎn),如零刻度指針上的兩個(gè)像素坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),分別代入直線方程y=kx+b,即得到如下兩個(gè)方程式:
y1=k1x1+b1 (1)
y2=k1x2+b1 (2)
求解公式(1),(2)聯(lián)立方程,可求出
k1=(y1-y2)/(x1-x2) (3)
b1=y1-x1*(y1-y2)/(x1-x2) (4)
即求出零刻度指針直線方程為:
y1=k1x+b1 (5)
同理可以求出待識(shí)別指針?lè)匠蹋?/p>
y2=k2x+b2 (6)
由公式5,6聯(lián)立方程,可求出兩根指針線的交點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0),如圖2所示中的延長(zhǎng)線交點(diǎn),y0可能會(huì)落在圖像區(qū)域意外,即大于height值。為簡(jiǎn)化圖像識(shí)別難度,在儀表圖像采集時(shí)盡量保證圖像表盤(pán)的半程值位于垂直中線位置,即交點(diǎn)坐標(biāo)的橫坐標(biāo)x值應(yīng)為width/2(即圖像的一般寬度)。實(shí)驗(yàn)中,初始采集階段成為系統(tǒng)學(xué)習(xí)階段,如果求解的x值偏離3個(gè)像素以上,即|x0-width/2|≥3,則反饋信息為:圖像采集時(shí)未對(duì)準(zhǔn)中間刻度值,要求校正,請(qǐng)調(diào)整后重新采集。
(4)坐標(biāo)變換。以上3步都符合要求和,把交點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0)設(shè)置為新的原點(diǎn),此時(shí)原來(lái)的點(diǎn)坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),經(jīng)轉(zhuǎn)換后為(x1-x0,y0-y1),(x2-x0,y0-y2)。
(5)分別求出圖3中所示的兩個(gè)內(nèi)角的弧度,即θ、β的值。設(shè)(x1,y1)為遠(yuǎn)端點(diǎn),則
tgθ=|(x1-x0)|/(y0-y1) (7)
所以有
θ=arctg|(x1-x0)|/(y0-y1) (8)
同理可以求出β值,求β時(shí)用實(shí)際運(yùn)算值參與運(yùn)算,不需要求絕對(duì)值。
(6)計(jì)算指針讀數(shù)。設(shè)儀表半程值為V,則讀數(shù)為:(1+β/θ)V。當(dāng)β為正值時(shí),表示待識(shí)別指針位于標(biāo)的右半?yún)^(qū)(如圖3中所示),所以實(shí)際值大于V,當(dāng)β為負(fù)值時(shí),表示待識(shí)別指針位于標(biāo)的左半?yún)^(qū),識(shí)別的讀數(shù)值小于V。
該算法速度快、識(shí)別率高,與曲線擬合、模式匹配等算法相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)大量試驗(yàn)證明,該算法速度快、效率高,正確識(shí)別有效率在99%以上。實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn),由于環(huán)境等因素影響,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差,最主要的誤差來(lái)源是算法中要求待識(shí)別儀表半程刻度需垂直于圖像中央,這時(shí)效果最佳,誤差最小。后期將通過(guò)智能處理來(lái)克服對(duì)硬性條件的依賴。
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是專(zhuān)家——猜題目、背課文之能,世間少有。但為知識(shí)而讀書(shū)可以幫助考試,為考試而讀書(shū)卻未必可助
知識(shí)的增長(zhǎng)。知識(shí)是讀書(shū)的目的( An End );考試只是一個(gè)方法( A Means)。然而香港學(xué)生(或教
育制度),卻很顯然地將這兩佯東西顛倒過(guò)來(lái)。
我可在四個(gè)大前提下給學(xué)生們建議一些實(shí)用的讀書(shū)方法。若能習(xí)慣運(yùn)用,不但可以減輕考試的
壓力。而對(duì)更重要的知識(shí)投資會(huì)是事半功倍的。
一、以理解代替記憶
很多人都知道明白了的課程比較容易記得。但理解其實(shí)并不是輔助記憶——理解是記憶的代替。
強(qiáng)記理論不僅是很難記得準(zhǔn)確:當(dāng)需要應(yīng)用時(shí),強(qiáng)記的理論根本無(wú)濟(jì)干事。明白了理論的基本概念及含
義,你會(huì)突然覺(jué)得你的記憶力如有神助。道理很簡(jiǎn)單,明白了的東西就不用死記。但理論的理解有不同
的深度,也有不同的準(zhǔn)確性。理解愈深愈準(zhǔn)確,記憶就愈清楚,而應(yīng)用起來(lái)就愈能得心應(yīng)手。所以讀書(shū)
要貫通——理論上的不同重點(diǎn)的聯(lián)帶關(guān)系要明白;要徹底——概念或原則的演變要清楚。
要在這些方面有顯著的進(jìn)步易如反掌,而學(xué)生也不需多花時(shí)間。他只要能改三個(gè)壞習(xí)慣,一年
內(nèi)就會(huì)判若兩人。
第一個(gè)壞習(xí)慣,就是上課時(shí)“狂”抄筆記。筆記是次要、甚至是可有可無(wú)的。這是因?yàn)槌P記
有一個(gè)無(wú)法補(bǔ)救的缺點(diǎn)——聽(tīng)講時(shí)抄筆記分心太大!將不明白的東西抄下來(lái),而忽略了要專(zhuān)心理解講者
的要點(diǎn),是得不償失。我肯定這是一般香港學(xué)生的壞習(xí)慣。例如好幾次我故意將頗明顯的錯(cuò)誤寫(xiě)在黑板
上, 200多學(xué)生中竟無(wú)一人發(fā)覺(jué),只知低著頭忙將錯(cuò)誤抄在筆記上。
筆記有兩個(gè)用途。①將明白了的內(nèi)容,筆記要點(diǎn)。但若覺(jué)得只記要點(diǎn)都引起分心,就應(yīng)放棄筆
記。明白了講者的內(nèi)容是決不會(huì)在幾天之內(nèi)忘記的。很多講者的資料在書(shū)本上可以找到,而在書(shū)本上沒(méi)
有的可在課后補(bǔ)記。老師與書(shū)本的主要分別,就是前者是活的,后者是死的。上課主要是學(xué)習(xí)老師的思
想推理方法。②在上課聽(tīng)不懂的,若見(jiàn)同學(xué)大多而不便發(fā)問(wèn),就可用筆記寫(xiě)下不明之處,于課后問(wèn)老師
或同學(xué)。換言之,用筆記記下不明白的要比記下已明白的重要。
第二個(gè)壞習(xí)慣,就是將課程內(nèi)的每個(gè)課題分開(kāi)讀,而忽略了課題與課題之間的關(guān)系,理解就因
此無(wú)法融會(huì)貫通。為了應(yīng)付考試,學(xué)生將每一個(gè)課題分開(kāi)讀,強(qiáng)記,一見(jiàn)試題,不管問(wèn)甚么,只要是似
乎與某課題有關(guān),就大“開(kāi)水喉”,希望“撞”中——這是第二個(gè)壞習(xí)慣最明顯的例子。
要改這個(gè)壞習(xí)慣,就要在讀完某一個(gè)課題,或書(shū)中的某一章,或甚至章中可以獨(dú)立的某一節(jié)之
后,要花少許時(shí)間去細(xì)想節(jié)與節(jié)、章與章、或課題與課題之間的關(guān)系。能稍知這些必有的連帶關(guān)系,理
解的增長(zhǎng)就一日千里。這是因?yàn)樵谌魏我粋€(gè)學(xué)術(shù)的范圍內(nèi),人類(lèi)所知的根本不多。分割開(kāi)來(lái)讀,會(huì)覺(jué)得
是多而難記;連貫起來(lái),要知要記的就少得多了,任何學(xué)術(shù)都是從幾個(gè)單元的基礎(chǔ)互輔而成,然后帶動(dòng)
千變?nèi)f化的應(yīng)用。學(xué)得愈精,所知的就愈基本。若忽略了課題之間的連貫性,就不得其門(mén)而入。
第三個(gè)壞習(xí)慣,主要是指大學(xué)生的,就是在選課的時(shí)候,只想選較容易的或講課動(dòng)聽(tīng)的老師。
其實(shí)定了某一系之后,選課應(yīng)以老師學(xué)問(wèn)的淵博為準(zhǔn)則,其他一切都不重要。跟一個(gè)高手學(xué)習(xí),得其十
之一、二,遠(yuǎn)勝跟一個(gè)平庸的學(xué)得十之八九。這是因?yàn)樵谌魏我婚T(mén)學(xué)術(shù)里面所分開(kāi)的各種科目,都是殊
途同歸。理解力的增長(zhǎng)是要知其同,而不是要求其異。老師若不是有相當(dāng)本領(lǐng),就不能啟發(fā)學(xué)生去找尋
不同科目之間的通論。轉(zhuǎn)貼于
二、興趣是因思想的集中而燃燒起來(lái)的
我們都知道自己有興趣的科目會(huì)讀得較好。但興趣可不是培養(yǎng)出來(lái)的。只有總想能在某科目上
集中,才能產(chǎn)生興趣??梢耘囵B(yǎng)出來(lái)的是集中的能力。無(wú)論任何科目,無(wú)論這科目是跟你的興趣相差多
遠(yuǎn),只要你能對(duì)之集中思想,興趣即盎然而生。
對(duì)著書(shū)本幾小時(shí)卻心不在焉,遠(yuǎn)比不上幾十分鐘的全神灌注。認(rèn)為不夠時(shí)間讀書(shū)的學(xué)生都是因
為不夠集中力。就算是讀大學(xué),每天課后能思想集中兩三小時(shí)也已足夠。要培養(yǎng)集中力也很簡(jiǎn)單。第一、
分配時(shí)間——讀書(shū)的時(shí)間不需多,但要連貫。明知會(huì)被打擾的時(shí)間就不應(yīng)讀書(shū)。第二、不打算讀書(shū)的時(shí)
間要盡量離開(kāi)書(shū)本——“餓書(shū)”可加強(qiáng)讀書(shū)時(shí)的集中力。第三,讀書(shū)時(shí)若覺(jué)得稍有勉強(qiáng),就應(yīng)索性不讀
而等待較有心情的時(shí)候——厭書(shū)是大忌。要記著,只要能集中,讀書(shū)所需的時(shí)間是很少的。
將一只手表放在書(shū)桌上。先看手表,然后開(kāi)始讀書(shū)或做功課。若你發(fā)覺(jué)能常常在 30 分鐘內(nèi)完
全不記得手表的存在,你的集中力已有小成。能于每次讀書(shū)對(duì)都完全忘記外物 1小時(shí)以上,你就不用擔(dān)
心你的集中力。
三、問(wèn)比答重要
很多學(xué)生怕發(fā)問(wèn)的原因,是怕老師或同學(xué)認(rèn)為他問(wèn)得太淺或太蠢,令人發(fā)笑。但學(xué)而不問(wèn),不
是真正的學(xué)習(xí)。發(fā)問(wèn)的第一個(gè)黃金定律就是要臉皮厚!就算是問(wèn)題再淺;不明白的就要問(wèn);無(wú)論任何人,
只要能給你答案,你都可以問(wèn)。
從來(lái)沒(méi)有問(wèn)題是太淺的。正相反,在學(xué)術(shù)上有很多重要的發(fā)現(xiàn)都是由三幾個(gè)淺之又淺的問(wèn)題問(wèn)
出來(lái)的。學(xué)術(shù)上的進(jìn)展往往墓靠盲拳打死老師傅。很多作高深研究的學(xué)者之所以要教書(shū),就是因?yàn)槟贻p
學(xué)生能提出的淺問(wèn)題,往往是一個(gè)知得太多的人所不能提出的。雖然沒(méi)有問(wèn)得太淺這回事,但愚蠢的問(wèn)
題卻是不勝枚舉。求學(xué)的一個(gè)重要目的,就是要學(xué)甚么問(wèn)題是愚蠢或是多余。若不發(fā)問(wèn),就很難學(xué)得其
中奧妙。
老師因?yàn)閷W(xué)生多而不能在每一個(gè)學(xué)生身上花很多時(shí)間。認(rèn)真的學(xué)生就應(yīng)該在發(fā)向前先作準(zhǔn)備工
夫。這工夫是求學(xué)上的一個(gè)重要過(guò)程??鬃诱f(shuō)得好:“知之為知之,不知為不知,是知也!”要分清楚
“知”與“不知”,最容易就是做發(fā)問(wèn)前的準(zhǔn)備工夫。這準(zhǔn)備工夫大致上有三個(gè)步驟——
第一、問(wèn)題可分三類(lèi)—— A、“是甚么”( What ), B、“怎樣辦”( How?), C,“為
甚么”( why)。學(xué)生要先斷定問(wèn)題是那一類(lèi)。 A類(lèi)問(wèn)的是事實(shí): B類(lèi)問(wèn)的是方法: C類(lèi)問(wèn)的是理論。
問(wèn)題一經(jīng)斷定是那一類(lèi),學(xué)生就應(yīng)立刻知道自己的“不知”是在那方面的,因而可免卻混淆。若要問(wèn)的
問(wèn)題包括是多過(guò)一類(lèi)的,就要將問(wèn)題以類(lèi)分開(kāi)。這一分就可顯出自己的“不知”所在。第二、要盡量去
將問(wèn)題加上特性。換言之,你要問(wèn)的一點(diǎn)是愈尖愈好。第三、在問(wèn)老師之前,學(xué)生要先問(wèn)自己?jiǎn)栴}的答
案是否可輕易地在書(shū)本上找到。若然,就不應(yīng)花老師的時(shí)間。大致上,用以上的步驟發(fā)問(wèn)題,答案是自
己可以輕而易舉地找到的。若仍須問(wèn)老師的話,你發(fā)問(wèn)前的準(zhǔn)備工作會(huì)使他覺(jué)得你是孺子可教。
四、書(shū)分三讀——大意、細(xì)節(jié)、重點(diǎn)
學(xué)生坐下來(lái)對(duì)著書(shū)本,拿起尺,用顏色筆加底線及其他強(qiáng)調(diào)記號(hào)。讀了一遍,行行都有記號(hào),
這是毀書(shū),不是讀書(shū)。書(shū)要分三讀。
第一讀是快讀,讀大意,但求知道所讀的一章究竟是關(guān)于甚么問(wèn)題??熳x就是翻書(shū),跳讀;讀
字而不讀全句,務(wù)求得到一個(gè)大概的印象。翻得慣了,速度可以快得驚人。讀大意,快翻兩三次的效果
要比不快不慢的翻一次好。第二讀是慢讀,讀細(xì)節(jié),務(wù)求明白內(nèi)容。在這第二讀中,不明白的地方可用
鉛筆在頁(yè)旁作問(wèn)號(hào),但其他底線或記號(hào)卻不可用。第三讀是選讀,讀重點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)記號(hào)是要到這最后一關(guān)
才加上去的,因?yàn)槟囊稽c(diǎn)是重點(diǎn)要在細(xì)讀后才能選出來(lái)。而需要先經(jīng)兩讀的主要原因,就是若沒(méi)有經(jīng)過(guò)
一快一慢,選重點(diǎn)很容易會(huì)選錯(cuò)了。
在大學(xué)里,選擇書(shū)本閱讀是極其重要的。好的書(shū)或文章應(yīng)該重讀又重讀;平凡的一次快讀便已
足夠。在研究院的一流學(xué)生,選讀物的時(shí)間往往要讀書(shū)的時(shí)間多。
居高臨下法:站高一層,像老師審查學(xué)生作業(yè)一樣去讀書(shū)。這種方法可以不斷地提高分析判斷能力,做到賞析結(jié)合,才能一代更比一代強(qiáng),才能讓讀書(shū)人的水準(zhǔn)高過(guò)書(shū)的水準(zhǔn)。
多維研讀法:從多個(gè)角度去讀一本書(shū),這種方法能培養(yǎng)思維能力和想象能力。
求醫(yī)問(wèn)藥法:求醫(yī)問(wèn)藥法帶著問(wèn)題去讀書(shū),因病求醫(yī),對(duì)癥下藥。漢代經(jīng)濟(jì)學(xué)家劉向有句名言,“書(shū)猶藥也,善讀可以醫(yī)愚。
營(yíng)養(yǎng)搭配法:讀書(shū)如進(jìn)食,少讀書(shū)則營(yíng)養(yǎng)不足,只讀一類(lèi)書(shū),知識(shí)偏食也會(huì)營(yíng)養(yǎng)不良。預(yù)知一個(gè)人的精神境界,看一個(gè)人的閱讀書(shū)目,要比看手相更準(zhǔn)確。
2、精讀:精讀法要求將讀物中每一處細(xì)節(jié)完全讀懂讀透,追求的是深度。
3、通讀:即從頭到尾通覽一遍,意在讀懂,讀通,了解全貌,以求一個(gè)完整的印象,取得“鳥(niǎo)瞰全景”的效果。
4、跳讀:這是一種跳躍式的讀書(shū)方法。可以把書(shū)中無(wú)關(guān)緊要的內(nèi)容放在一邊,抓住書(shū)的筋骨脈絡(luò)閱讀,重點(diǎn)掌握各個(gè)段落的觀點(diǎn)。有時(shí)讀書(shū)遇到疑問(wèn)處,反復(fù)思考不得其解時(shí),也可以跳過(guò)去,向后繼續(xù)讀,就可前后貫通了。
5、速讀:是一種快速讀書(shū)的方法,對(duì)文章迅速瀏覽一遍,只了解文章大意即可。這種方法可以加快閱讀速度,擴(kuò)大閱讀量。
6、略讀:略觀大意;抓住評(píng)論的關(guān)鍵性語(yǔ)句,弄清主要觀點(diǎn),了解主要事實(shí)或典型事例。而這一部分內(nèi)容常常在文章的開(kāi)頭或結(jié)尾,所以重點(diǎn)看標(biāo)題、導(dǎo)語(yǔ)或結(jié)尾,就可大致了解,達(dá)到閱讀目的。
7、再讀:即重復(fù)學(xué)習(xí),“溫故而知新”。重復(fù)學(xué)習(xí),有利于對(duì)知識(shí)加深理解,也是加深記憶的強(qiáng)化劑。
8、寫(xiě)讀:讀書(shū)與作摘錄、記心得、寫(xiě)文章結(jié)合起來(lái),手腦共用,不僅能積累大量的材料,而且能有效地提高寫(xiě)作水平,并且能增強(qiáng)閱讀能力,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能和技巧。
9、序例讀:讀書(shū)之前可以先讀書(shū)的序言和凡例,了解內(nèi)容概要,明確寫(xiě)書(shū)的綱領(lǐng)和目的,有指導(dǎo)地進(jìn)行閱讀。讀書(shū)之后,也可以再次讀書(shū)序和凡例,以便加深理解,鞏固提高。
關(guān)鍵詞:冷鏈 溫度計(jì) 校準(zhǔn) 不確定度 研究
中圖分類(lèi)號(hào):TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)08(a)-0059-02
Study of Calibration Method and Uncertainty for Cold Chain Thermometer
Xia Pingping Xia Hailei
(Zhejiang Institute of Metrology,HangZhouZhenjiang 310013,China)
Abstract:Proposed calibration method of useing the standard platinum resistance thermometer and precision constant temperature equipment as standard instruments and equipment for cold chain thermometer,and study,analysis the uncertainty of calibration results.The results indicate uncertainty is less than the maximum permissible error of the measured object 1/3,verified the calibration method is reasonable and reliable.
Key Words:Cold chain;Thermometer;Calibration;Uncertainty;Study
藥品、食品安全問(wèn)題已成為當(dāng)今社會(huì)最為關(guān)注的焦點(diǎn)之一,藥品、食品從生產(chǎn)、加工到貯藏、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等過(guò)程組成了復(fù)雜、龐大的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。為了保證藥品、食品的品質(zhì),物流供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)必須處于規(guī)定的低溫狀態(tài),這就是冷鏈的概念。因此藥品、食品的安全直接取決于冷鏈溫度的監(jiān)測(cè)與控制,冷鏈溫度計(jì)主要用于冷鏈溫度的監(jiān)控,其計(jì)量性能決定著冷鏈溫度監(jiān)控的可靠性和準(zhǔn)確性。由此,藥品、食品安全與冷鏈溫度計(jì)的計(jì)量性能密切相關(guān),應(yīng)定期對(duì)冷鏈溫度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)溫度計(jì))予以校準(zhǔn),以保證其計(jì)量性能的準(zhǔn)確可靠。
1 溫度計(jì)基本原理
溫度計(jì)主要由溫度傳感器、測(cè)量電路、信號(hào)處理電路以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路組成,最低測(cè)量溫度在-40 ℃及以下,最大測(cè)溫誤差一般在±0.2 ℃~±0.5 ℃之間。溫度計(jì)的溫度傳感器分為內(nèi)置和外置兩種形式,通常采用鋰亞硫酰氯電池供電,外殼可密封防水,也可開(kāi)有散熱通風(fēng)孔,可單路測(cè)量,也可多路測(cè)量。溫度計(jì)的數(shù)據(jù)表示方式有本地?cái)?shù)字顯示和遠(yuǎn)程數(shù)字顯示兩種,遠(yuǎn)程顯示可分為通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存后取出顯示兩種方式。
溫度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理框圖見(jiàn)圖1。
冷鏈溫度計(jì)的總體框架是以單片機(jī)為中心工作,在其周?chē)鷶U(kuò)展相關(guān)功能,如圖1所示。虛線框內(nèi)的是冷鏈溫度計(jì)的硬件系統(tǒng),可分為溫度采集記錄、通訊讀取兩個(gè)模塊。這兩個(gè)模塊的功能清晰明顯,采集記錄模塊主要由MCU、傳感器、存儲(chǔ)單元組成,負(fù)責(zé)對(duì)象值的測(cè)量和反饋,存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)將被測(cè)個(gè)數(shù)、被測(cè)值及系統(tǒng)工作的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),通訊讀取模塊主要由USB以及切換電路與MCU組成,負(fù)責(zé)系統(tǒng)與PC機(jī)的所有通訊工作,例如數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)設(shè)定。從模塊的劃分來(lái)看,硬件系統(tǒng)的工作都是圍繞MCU進(jìn)行。從控制流的方向也可以看出,測(cè)量與存儲(chǔ)也由MCU控制,只能接收相應(yīng)MCU的指令,USB接口和MCU的控制流之所以是雙向的,是由于MCU與PC機(jī)進(jìn)行通訊時(shí),MCU會(huì)從USB通訊接口接收指令。
2 溫度計(jì)的校準(zhǔn)方法
為了減少校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度,校準(zhǔn)時(shí)采用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和相對(duì)誤差不大于1×10-5的測(cè)溫電橋作標(biāo)準(zhǔn)儀器,選擇溫度均勻性不超過(guò)0.01 ℃、溫度波動(dòng)性不超過(guò)0.02 ℃/10 min的恒溫槽或溫度均勻度不超過(guò)0.05 ℃、溫度波動(dòng)度不超過(guò)±0.02 ℃/10 min的專(zhuān)用恒溫箱作精密恒溫設(shè)備。
校準(zhǔn)前,按照溫度計(jì)技術(shù)說(shuō)明書(shū)的要求,設(shè)置有關(guān)運(yùn)行參數(shù)、檢查供電電池,并調(diào)整溫度計(jì)時(shí)鐘。對(duì)于時(shí)鐘可調(diào)的溫度計(jì),調(diào)整其時(shí)間值與計(jì)時(shí)器的時(shí)間值一致;對(duì)于時(shí)鐘不可調(diào)的溫度計(jì),應(yīng)分別同時(shí)記錄溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間值;對(duì)于時(shí)鐘可置零的溫度計(jì),應(yīng)與計(jì)時(shí)器同時(shí)置零、啟動(dòng)。
為減少校準(zhǔn)中外部環(huán)境對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響,提高校準(zhǔn)結(jié)果的可靠性,必須注意溫度計(jì)敏感元件浸于均勻穩(wěn)定的溫場(chǎng)之中。
通常情況下,可按照以下方式安裝溫度計(jì)。
(1)溫度計(jì)的溫度傳感器外置且傳感器線纜或插桿長(zhǎng)度足以使溫度敏感元件浸沒(méi)于恒溫槽均勻溫區(qū)內(nèi)且受環(huán)境溫度影響可忽略時(shí),將溫度傳感器垂直插入恒溫槽中,插入深度不少于200 mm,數(shù)據(jù)采集部分置于恒溫槽外;
(2)溫度計(jì)的溫度傳感器外置且傳感器線纜或插桿長(zhǎng)度不足以使溫度敏感元件浸沒(méi)于恒溫槽均勻溫區(qū)內(nèi),或雖能足夠浸沒(méi)但因插桿導(dǎo)熱性能優(yōu)良導(dǎo)致受環(huán)境溫度影響不可忽略,或溫度傳感器內(nèi)置、數(shù)據(jù)采集部分不密封時(shí),應(yīng)將其整體置于專(zhuān)用恒溫箱中;
(3)整體密封的溫度計(jì),可將其整體放入金屬網(wǎng)兜并浸沒(méi)于距離恒溫槽液體介質(zhì)液面200 mm以下的均勻溫區(qū)內(nèi),或?qū)⑵湔w置于專(zhuān)用恒溫箱均勻溫區(qū)中。
為了減小自熱以及環(huán)境溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)量結(jié)果的影響,校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的工作電流應(yīng)不大于1 mA,插入深度應(yīng)不小于250 mm。當(dāng)使用恒溫箱作恒定溫度源時(shí),標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)應(yīng)垂直插入,同時(shí)為降低或消除恒溫箱插入孔與外界的熱交換,應(yīng)采用棉花或其他保溫材料塞緊標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與插入孔之間的空隙。
校準(zhǔn)時(shí),將恒溫設(shè)備的溫度恒定在各被校溫度點(diǎn)上,溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)不得超過(guò)±0.2 ℃(以標(biāo)準(zhǔn)儀器示值為準(zhǔn))。當(dāng)恒溫槽溫度恒定20 min或恒溫箱溫度恒定40 min以上時(shí),根據(jù)設(shè)置的溫度計(jì)啟動(dòng)方式、記錄間隔計(jì)算讀數(shù)時(shí)間,在溫度計(jì)記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻,讀取并記錄測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)時(shí)器的示值,并按照設(shè)置的溫度計(jì)記錄間隔連續(xù)讀取四次。
完成最后一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的測(cè)量后,取出溫度計(jì)或溫度傳感器,待其溫度達(dá)到環(huán)境溫度附近時(shí),按照溫度計(jì)操作說(shuō)明連接PC機(jī)并讀取、打印或通過(guò)PC機(jī)顯示溫度計(jì)采集、記錄的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)及相應(yīng)的時(shí)間值。對(duì)于無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)臏囟扔?jì),在按建立即實(shí)時(shí)通訊連接后,可同時(shí)讀取測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及PC機(jī)的實(shí)時(shí)顯示值。
溫度計(jì)的測(cè)量誤差按公式(1)計(jì)算:
(1)
每次測(cè)量時(shí),的大小按公式(2)計(jì)算:
(2)
式中:為校準(zhǔn)點(diǎn)名義溫度(℃);
為溫度時(shí)的電阻比。
當(dāng)溫度計(jì)最大允許誤差不超過(guò)±0.1℃時(shí),應(yīng)在每次完成校準(zhǔn)后測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的值;
、為由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度表給出的溫度對(duì)應(yīng)的電阻比和電阻比變化率。
3 不確定度分析
以分辨力為0.01 ℃、最大測(cè)量允許誤差為±0.1 ℃的溫度計(jì)為例進(jìn)行分析,校準(zhǔn)時(shí)使用恒溫槽作恒溫設(shè)備。
3.1 數(shù)學(xué)模型
溫度計(jì)測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)模型為:
式中:為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,被校溫度計(jì)的測(cè)量誤差(℃);
為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,被校溫度計(jì)顯示值的平均值(℃);
為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)得值的平均值(℃);
3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源
標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源包括:
(1)溫度計(jì)測(cè)量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1。
(2)溫度計(jì)分辨力導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2。
(3)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3。
(4)測(cè)溫電橋測(cè)量誤差導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4。
(5)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)水三相點(diǎn)電阻值變化導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5。
(6)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)自熱導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6。
(7)恒溫槽溫度場(chǎng)不均勻?qū)е碌臉?biāo)準(zhǔn)不確定度u7。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析
經(jīng)過(guò)分析、計(jì)算,各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的大小見(jiàn)表1。
3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的計(jì)算
上述各標(biāo)準(zhǔn)不確定度彼此之間相互獨(dú)立,且靈敏的絕對(duì)值均為1,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為: ℃。
取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度 ≈0.01 ℃。
4 結(jié)語(yǔ)
測(cè)量不確定度不大于被測(cè)儀器最大允許誤差的1/3時(shí),一般公認(rèn)為測(cè)量不確定度是比較小的,測(cè)量方法是合理、可靠的。由上述分析可以看出,采用上述方法對(duì)冷鏈溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)的不確定度為0.01 ℃,為溫度計(jì)最大允許誤差的1/10,因此該文研究的冷鏈溫度計(jì)的校準(zhǔn)方法是科學(xué)、合理的。
參考文獻(xiàn)
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[2]李慎安,施昌彥,劉風(fēng).JJF1059-1999,測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].1999.
一、多讀幾遍義自見(jiàn)
俗話說(shuō):“書(shū)讀百遍,其義自見(jiàn)。”課前預(yù)習(xí)閱讀,結(jié)合教師提出問(wèn)題進(jìn)行閱讀。提前預(yù)習(xí)、初步了解。新知新授時(shí)點(diǎn)撥閱讀,在學(xué)生思維阻滯時(shí),引導(dǎo)閱讀教材,常常能使學(xué)生突破定勢(shì)、激活思維,找到解決問(wèn)題的途徑。課堂總結(jié)時(shí)閱讀,幫助學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的基本數(shù)學(xué)思想方法,使知識(shí)本身具有更廣泛的遷移性。要求學(xué)生帶著“學(xué)會(huì)了什么知識(shí)?運(yùn)用了什么學(xué)習(xí)方法?掌握新知識(shí)的關(guān)鍵是什么?難點(diǎn)在哪里?新舊知識(shí)有何聯(lián)系?還有哪些疑問(wèn)”等問(wèn)題再去閱讀教材。實(shí)現(xiàn)再認(rèn)識(shí)、再升華。
二、反復(fù)推敲細(xì)分析
數(shù)學(xué)教材中概念、性質(zhì)、法則、公式以及解題方法和操作步驟的表述往往具有更高的嚴(yán)密性與邏輯性。這些往往是重點(diǎn)、難點(diǎn)的所在。閱讀時(shí)要認(rèn)真研讀教材,對(duì)每一概念、法則進(jìn)行分析探討,要對(duì)它們的遣詞用字、表達(dá)方式進(jìn)行反復(fù)的推敲、分析,幫助學(xué)生弄清結(jié)論成立的條件,準(zhǔn)確把握結(jié)論內(nèi)涵。對(duì)同一概念的不同闡述、同一例題的不同解法進(jìn)行比較,以加強(qiáng)知識(shí)之間的橫向、縱向聯(lián)系,深入理解重難點(diǎn)。
三、讀題要會(huì)抓題眼
閱讀題目時(shí)抓關(guān)鍵字詞,標(biāo)畫(huà)重點(diǎn)字詞并著重理解,以便盡快掌握閱讀內(nèi)容,找出解題思路。引導(dǎo)學(xué)生在讀題時(shí),自己把認(rèn)為比較關(guān)鍵的詞語(yǔ)找出來(lái)做標(biāo)記,這樣,學(xué)生讀題格外認(rèn)真,并逐漸在讀中積累了經(jīng)驗(yàn),領(lǐng)悟了很多詞語(yǔ)的不同意思。如,增加了、增加到、不大于、至少等詞語(yǔ)。
四、類(lèi)比思考找異同
在并排的三個(gè)九宮格中的兩排尋找相同數(shù)字,再利用九宮格得出另一排中該數(shù)字位置,該方法適用于中高級(jí)數(shù)獨(dú).
2、巡格法
找出在每個(gè)九宮格中出現(xiàn)頻率較高的數(shù)字,得出該數(shù)字在其余九宮格內(nèi)位置,該方法應(yīng)用于方法一之后。
3、排它法
這個(gè)方法是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,易被常人所忽略.在各行列或九宮格中觀察,若有個(gè)位置其它數(shù)字都不能填,就填余下的數(shù)字。
4、待定法
此方法不常用卻很有效.暫時(shí)確定某個(gè)數(shù)字在某個(gè)區(qū)域,再利用其來(lái)進(jìn)行排除
5、行列法
此方法用于收官階段,利用先從行列突破來(lái)提高解題效率。
6、假設(shè)法
作為一名高手,我不提倡這種方法.即在某個(gè)位置隨機(jī)的填上一個(gè)數(shù)字,再進(jìn)行推演,并有可能最終產(chǎn)生矛盾而否定結(jié)論。
7、頻率法
1、摻水法。我們常見(jiàn)的降度白酒度數(shù)的方法,因?yàn)榘拙频木埔褐斜旧硎怯兴模偻锛铀脑?,并不?huì)造成白酒發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只會(huì)改變白酒口感,不過(guò)這樣一來(lái),白酒就失去了原有的風(fēng)味,喝酒的時(shí)候會(huì)感覺(jué)寡淡無(wú)味,很明顯感覺(jué)到時(shí)酒精和水的結(jié)合體,喝起來(lái)難免怪怪的,不過(guò)酒精度數(shù)降下來(lái)了,也就不那么容易喝醉了。
2、摻酒法??赡苡腥藭?huì)說(shuō)本身就是白酒,為何還要摻酒呢?這里說(shuō)的摻酒,是指在高度白酒中,添加低度數(shù)的白酒。這種方法比加水要好很多,不過(guò)相對(duì)的,降低度數(shù)的感覺(jué)不那么明顯,因?yàn)榧幢闶堑投染?,本身也有一定的酒精含量,即便是能夠降低度?shù),也不會(huì)太低,不過(guò)好處是這樣調(diào)出來(lái)的白酒風(fēng)味變化不大,改變的白酒風(fēng)味也不會(huì)太嚴(yán)重,口感變化不大。
3、變相降度法。變相降度法和加水摻酒不一樣,變相降度法不會(huì)往白酒中添加任何物質(zhì),而是在喝白酒的同時(shí)用其他方法讓自己盡力不喝醉,可以在喝酒前吃個(gè)半飽,在喝酒的同時(shí)吃點(diǎn)下酒菜和蔬菜水果,這樣能夠盡量減緩酒勁的發(fā)作,這樣就不會(huì)那么容易就上頭。有一些人甚至?xí)诤染魄?5分鐘吃醒酒藥,這些方法能讓人不那么容易喝醉,故而被稱(chēng)為變相降度法。
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