定程圆柱基准声学温度计初步研究

热力学温度的准确测量是制定和修订国际温标的基础。在中低温区范围,声学温度计具有最小测量不确定度,对热力学温标定值和国际温标修订具有重要影响。本文介绍了国际上首次以定程圆柱声学共鸣腔为基础,建立的定程圆柱声学温度计实验系统,包括共鸣腔和压力舱组成的实验本体、声学和微波频率测量系统、压力测量系统、温度测量系统以及数据采集分析系统。在这个实验系统上,测量了323.150 K温度零压力下的纯氩气声速,实验结果显示纯径向模式外推值的相对标准偏差为4.68×10-6,在国际温度计量界球形和准球形共鸣腔基准声学温度计(1～5)×10-6的不确定度范围内,初步研究验证了采用边界层扰动修正对于定程圆柱声学温度计准确测量热力学温度的有效性,并由此了解了更精细修正的方向,验证了微波谐振法测定圆柱共鸣腔体直径的可用性和准确性。该研究为进一步扩展温度范围和改善测量不确定度奠定了基础。

气体声学温度计的研究与进展

热力学温度是测量温度的基准,是国际上公认的最基本的温度。气体声学温度计是测量中低温区热力学温度最精确的方法之一,具有最小的测量不确定度。运用气体声学测温方法不仅可以精确测量热力学温度,还可以精确测定玻尔兹曼常数,从而实现对开尔文的重新定义。针对气体声学温度计测量热力学温度的相关研究工作,对气体声学测量热力学温度的研究进程进行了综述,总结介绍了气体声学测温的原理和技术,并对未来声学温度计的研究工作进行了展望。