低温温度计标定装置的研制

国家大科学工程 HT- 7U托卡马克 (Tokamak)是一个全超导核聚变实验装置。装置主机由1 6个纵场 (TF)超导线圈和 1 2个极向场 (PF)超导线圈组成 ,分别采用 4.2 K和 3 .8K超临界氦迫流冷却。选用新型低温温度计 Cernox测量超导线圈系统的温度。文中介绍低温温度计标定装置的研制和温度计 Cernox的标定结果。

低温温度计标定系统的研究

研制了一套适用的低温温度计标定系统 ,并用比较分度方法对铑铁温度计进行标定 。

低温温度计标定装置中测量引线传热分析

介绍了低温温度计标定装置中的热沉问题;建立了数学模型;找出了计算与热沉接触电引线长度的方法;并给出了实例计算。为解决低温装置中的热沉问题提供了理论依据。

微型硅半导体低温温度计的特性与制作工艺

论述了微型硅半导体低温温度计的各种优良特性，并运用电子材料及其工艺原理设计了一套保证其具有优良特性的制作工艺。通过测量可知，这种温度计在液氮温度下具有良好的复现性（＜０．０４Ｋ），且其电压信号与温度信号之间具有良好的线性关系，可望在低温工程中获得广泛的应用。

低温温度计及温度传感器校准装置研究

针对目前低温温度计及温度传感器的校准现状，采用液氮制冷的方式研制了一套低温恒温装置，该装置的设计指标为均匀性10mK，稳定性5mK／20min，可连续变温范围为78-200K，完全可以满足83-193K温度范围内各种结构尺寸的工业低温温度计和温度传感器的校准要求，填补了国内在此温区范围内无法实现对低精度温度计的比较法校准的空白。

低温温度场、应力场测试分析系统

向安装于船舱中的液氧罐灌注液氧,或者将液氧罐中的液氧输向舷外,都是通过焊接于船体上的一个专门装置引出的。文章阐述了在极低温度(-183C°)下,该专门装置温度场、应力场测量、分析系统的研制和应用。从而为该装置的结构设计提供准确的实验数据。

低温温度传感器比对校准装置的研制

ＬＨ２、ＬＮ２为冷源．用减压降温和增压升温的方法．分别获得了１４Ｋ～３０Ｋ、６３Ｋ～１００Ｋ的浴槽温度。恒温精度优于±５０ｍＫ／２０ｍｉｎ。ＬＨ２耗量＜２．５／ｈ。ＬＮ２耗量＜０．６Ｌ／ｈ。适用于热电偶温度计和电阻温度计的比对校准。

智能低温温度计的研制

采用铑铁电阻温度传感器研制了一台低温温度计 ,用于对制冷机低温泵温度的测控。文中介绍了传感器的性能和仪器的设计。仪器采用了串行总线结构 ,并可以通过仪器串行通讯口更新 EEPROM中的分度表 ,因而具有较高的性价比 ,使用也相当方便。

超低温温度场中Cu-Zr-Cr合金显微结构转变规律

研究超低温温度场中Cu Zr Cr合金基体组织(α固溶体)形成孪晶结构并析出弥散的Cu3Zr和Cr2Zr金属间化合物及基体组织微细化的过程。孪晶可以在93K低温下形成和扩展。析出Cu3Zr和Cr2Zr强化相,细化了基体组织。试验表明:以上组织结构的变化,提高了合金抗高温塑性变形能力,减轻了高温焊接时粘焊现象的发生,电极的耐磨性明显提高。

超低温温度场中轴承钢显微组织转变对机械性能的影响

在超低温温度场中对GCr15轴承钢基体亚稳态组织发生相变的过程进行研究,结果表明,在一定的降温速度、温度和等温时间下,基体中的回火马氏体沉淀出碳化物弥散相,残留奥氏体继续向马氏体转变,强化了基体组织,延缓疲劳微裂纹的萌生和扩展,从而提高了轴承钢的机械性能和耐磨性.

基于PPMS测试系统的低温温度计标定研究

基于无液氦综合物性测量系统(PPMS)搭建了一套3—300 K温区的低温温度计标定系统。利用PPMS提供的低温环境,用Cernox-1030温度计作为标准温度计,对碳电阻温度计进行了标定。结果表明,该标定系统可以实现在3—300 K全范围内的低温温度计标定功能,且能通过编程自动对特定温区进行指定温度间隔标定。基于低温系统和数据采集系统的高度集成,实现了对标定不确定性的量化研究,得到该标定系统在3—7 K温区的标定误差为±8.38 mK,相比基于G-M制冷机的低温标定系统(标定误差约为20 mK)提高了标定精度。

新型低温温度传感器的研制

对几种新型的低温温度传感器技术做了简单的介绍 ,研制了新型的低温温度传感器并做了大量的试验。试验结果表明 ,这几种传感器可以替代热敏电阻和热电偶传感器在火箭发动机试验中的应用 ,其精度、稳定性、互换性、自热效应等特性都优于热敏电阻和热电偶传感器。

沥青路面低温温度场的经验预估模型

为建立更为准确的沥青路面低温温度场预估模型,通过对3种典型沥青路面结构的温度数据进行长期采集,获得了沥青路面的低温温度数据,并引入日最低气温、日太阳辐射量、平均风速和平均湿度参数,建立了沥青路面低温温度场的经验预估模型,并与SHRP模型、C-SHRP模型以及LTPP模型的预估结果进行了对比分析.结果表明:沥青路面的温度变化规律与气温相似,但存在一定的滞后性,且深度越深滞后性越明显;路面最低温度出现在路表,且其值高于最低气温;所建立的沥青路面低温温度场经验预估模型相对于SHRP模型、C-SHRP模型以及LTPP模型具有更好的预估效果.

基于G-M制冷机的低温温度计全自动标定系统

基于两级G-M制冷机搭建了低温温度计全自动标定系统。通过PID温控仪和LabVIEW编程,实现了程序化自动控温、数据处理和报表输出一体化标定流程。提出了结合基于热阻尼的稳态控温标定和自然升温动态标定相结合的方法,不仅实现了4.2—290 K宽广温区内±0.05 K以内的标定精度水平,而且有效降低了等温载体控温点的标定时长,使标定效率比现有技术提高了2—4倍。

国外低温温度传感器的研制现状

温度测量是低温研究部门的一个普遍项目。对近年来一些国家 (特别是发达国家 )的低温温度传感器研制、应用情况做了介绍 ,并分析了今后温度传感器的发展趋势 ,以及我国与国外存在的主要差距。

低温推进剂火箭超低温温度测量技术

介绍了低温推进剂火箭超低温温度测量技术的研究现状,分析了其应用技术特点,从传感器选择、校准、安装和数据处理等方面详细介绍了低温温度测量技术,并提出了未来的发展方向。

基于G-M制冷机的低温温度计标定系统

基于G-M制冷机设计搭建了一套低温温度计自动标定系统,该标定系统通过温控仪和PLC编程完成自动化控温、数据的记录处理以及数据输出等一体化的标定流程。将经过国外标定的硅二极管半导体温度计作为标准温度计,利用比较分度的方法对PN结温度计进行了标定。在获得温度特性曲线的同时进行了误差分析,发现该系统不仅可以在4.2~100 K低温温区达到较高的标定精度,同时系统的自动化使标定时长缩短,标定效率提高。

医用低温温度标定方法

低温冷冻手术是以杀死病变细胞、组织,达到治愈疾病的目的,在-40℃以下的低温特别适合实体肿瘤的治疗,其治疗效果主要取决于冷冻温度和冻结界面范围,所以对温度的监测和控制十分重要。介绍了常用医用低温温度计的特点及分度,并提出了(77K-273K)温区的温度标定方法和标定装置控制逻辑系统。该标定装置可实现低温温度的标定,标定温度误差为0.1K。

原位封装MEMS低温温度传感器

针对高精度低温温度测量需求,提出一种基于氮氧化锆薄膜的微机电系统(MEMS)低温温度传感器。通过微加工工艺,将传感器制备与封装相结合,有效简化传统低温温度传感器的制备流程,缩小低温温度传感器尺寸。研制的低温温度传感器尺寸仅为3.2 mm×2.0 mm×0.73 mm,质量低于12 mg。通过颗粒碰撞噪声检测和显微结构观测,盖帽中的凸点结构和金属化空腔可有效提高传感器可靠性。制备得到的低温温度传感器通过低温测试平台进行标定,传感器适用于4.2~300 K之间的温度测量,特别是50 K以下时,传感器具有很高的灵敏度。通过磁场环境测试,表明传感器在磁场中具有很好的稳定性。

宽温区数字显示低温温度计

本文用半导体理论讨论了硅开关二极管在液氮至室温温区内不同注入情况下的电压一温度关系,并估算了非线性部分线性化后引入的误差;提出了误差小于0.5K,测温区为70～300K的工业用宽温区数字显示低温温度计的设计原则和传感器的工作方式。二极管传感器在整个温区内置于同一种注入方式时用单直线逼近V-T曲线误差较不同注入方式小。从各方面考虑,置二极管在电流小于1mA的大注入条件下工作较为有利。实验结果与理论分析基本符合。文中指出作为传感器的二极管其施主浓度应较低,这样,易使它在小电流下进入大注入,以改善大注入与二极管自热效应的矛盾。最后,介绍了LT-1型低温温度计。