船载微型Ga-In共晶固定点的现场复现方法研究

将温标固定点技术应用于船载现场是实现温度量值扁平化,提升海洋温度测量水平的重要手段。为了弥补ITS90温标在海洋温区(-5~35℃)范围内固定点数目不足,不能对NTC热敏电阻进行有效校准的缺陷,研制了微型Ga-In共晶固定点,开展了船载控温箱微型Ga-In固定点温坪复现研究,同时探索了环境温度条件下微型Ga-In共晶固定点的复现。采用切线交点法和三次多项式拟合法对微型Ga-In固定点进行了评估和分析。结果表明:微型Ga-In共晶固定点重复性优于1 mK;微型Ga-In共晶固定点应该在固态并低于熔点的环境下保存。采用切线交点法赋值得到微型Ga-In共晶固定点相变温度为15.6549℃,扩展不确定度为1.54 mK(k=2)。

基于微型镓基共晶固定点的温度传感器在轨校准方法研究

介绍了微型镓基共晶固定点的灌注工艺和准绝热相变特性测量系统;结合空腔黑体和非近位安装的温度传感器,研究了Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点的相变温坪重复性和Ga固定点的相变温坪长期稳定性;通过特定的热环境下镓及2个镓基共晶固定点三者熔化过程中温度传感器测量到的相变温坪值,对嵌入空腔黑体底部的温度传感器进行校准,其校准结果与实验室常规校准方法得到的结果差异均小于2mK。实验结果表明:在热环境保持不变的条件下,随着相变时间的增加,相变温坪值就越靠近理论上相变物质的熔化温度,即固定点与温度传感器测孔之间的异位温差越小;对于Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点,温度传感器测量到的相变温坪值与加热功率呈线性关系,零功率下的单点校准温度分别为20.352℃和25.187℃。

Ga-In共晶固定点复现及赋值研究

次级固定点进一步分度温度计应用于温度校准已成为减小温度量值传递不确定度的重要方法。围绕Ga-In二元合金,以高复现水平为目标,详细介绍了大尺寸固定点容器研制、固定点灌注过程,开展了固定点复现性、亚配比剩余镓温坪验证实验研究;采用了切线交点法、均值法、三次多项式拟合法3种相变温度取值方法对Ga-In固定点进行了评价和分析,并使用3支标准铂电阻温度计对Ga-In共晶固定点温度进行了赋值。结果表明:Ga-In共晶固定点温坪可持续20 h以上,复现性优于0.15 mK;采用切线交点法赋值得到Ga-In共晶固定点相变温度为15.6494℃,扩展不确定度为0.76 mK(k=2)。