标准铂钴电阻温度计百次低温温循稳定性研究

标准铂钴电阻温度计是0.65~24.5561 K(氖三相点)温区重要的测温器件,特别是高稳定的标准铂钴电阻温度计有潜力作为温度标定和温度国际比对的数据载体。为筛选出高稳定的标准铂钴电阻温度计,在前期研究基础上,建立以制冷机为冷源的温度计低温考核装置,5 K控温稳定性达13μK,24.5561 K控温稳定性达27μK,优于当前同类考核装置公开报道的控温稳定性结果。基于此,在5~24.5561 K温区开展标准铂钴电阻温度计百次低温温循研究,获得5支高稳定的标准铂钴电阻温度计,其中,4支50Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性均优于0.2 mK@24.5561 K,1支100Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性优于0.5 mK@24.5561 K,为当前标准铂钴电阻温度计低温稳定性国际最好结果。未来本文筛选的高稳定性标准铂钴电阻温度计将用于低温温度标定和低温温度国际比对等相关应用和研究。

在计量中时域、频域、状态域的非均匀采样测试策略

本文提出了一种时域、频域、状态域测试的非均匀采样策略．包括建立时域、频域、装态域模型的方法以及选取采样点和参数估计的方法，并举了时域精密直流电测量，求最小相位线性时不变系统的频率响应和测试Ｄ／Ａ转换器非线性误差的例子．

4.3 K~299 K温区Cu-ETP热膨胀系数原位实验测量研究

采用多模式微波谐振法,开展了定压气体折射率基准测温系统中谐振腔材料电解精炼韧铜(Cu-ETP)线性热膨胀系数的高精度原位实验测量及其不确定度分析研究,温度范围为4.3~299 K.针对不同的温度区间,采用了降温法(5~299 K)和控温法(4.3~26 K)两种实验测量方案,通过降温法测得的线性热膨胀系数标准不确定度优于2.2×10^(−7)K^(−1),其中,重复性是其测量不确定度的主要来源;通过控温法测得的线性热膨胀系数标准不确定度优于2.9×10^(−9)K^(−1),微波模式一致性和重复性是其测量不确定度的两大主要来源.由于控温稳定性高、微波测量噪声低,控温法所获得的线性热膨胀系数结果更为精确.最后,按照温区范围进一步发展了该系统内Cu-ETP材料线性热膨胀系数的计算方程,实现了实验数据与温度的高精度关联.

5~25 K深低温区交流电桥高稳定控温影响因素研究

控温稳定性是影响深低温区热力学温度测量不确定度、热力学温度国际比对可靠性以及温度标定水平的关键因素之一。为探究影响深低温区高稳定性温度控制的影响因素,在前期研究基础上,本文设计了温度计引线电阻和标准电阻控温实验方案,并在5 K和25 K开展了相关控温实验,定量评估了温度计引线电阻和标准电阻对深低温区温度测量平均值和控温稳定性的扰动影响。结果表明:温度测量平均值几乎不受引线电阻和标准电阻的影响;控温稳定性会随引线电阻和标准电阻而变化,引线电阻越低深低温区控温稳定性越高,并存在一个最佳匹配的标准电阻。本文研究结果可为构建深低温区高稳定性的低温工作环境提供参考。

Cu-ETP等温压缩系数原位实验测量研究

电解精炼韧铜(Cu-ETP)通常用于制作基准级温度计中的核心部件微波谐振腔,其等温压缩系数对高准确度的热力学温度测量至关重要。但由于缺乏Cu-ETP在低温下的相关物性数据,常用高导无氧铜(OFHC)的等温压缩系数来近似Cu-ETP的等温压缩系数。为了获得Cu-ETP等温压缩系数的原位实验测量结果,在定压气体折射率基准级温度计实验系统的基础上,采用多模式微波谐振法测得了氖三相点(24.5561 K)处Cu-ETP的等温压缩系数,并计算了其不确定度。最终结果与通过间接计算得到的同温度下OFHC等温压缩系数之间具有较好的一致性且不确定度水平相当。参考氖三相点处Cu-ETP等温压缩系数的测量结果,获得了5~24 K温区内Cu-ETP等温压缩系数外推值。极低温区Cu-ETP等温压缩系数原位测量结果和外推计算结果可为热力学温度测量、气体基本热物性测量等提供参考数据。

1000kV直流高压分压器的比对与不确定度评定

随着我国特高压直流输电工程的全面启动,直流输电电压等级也由500 kV提高到800 kV。为了使现有的特高压直流电压发生器的工作电压满足特高压直流输电技术发展的需要,将澳大利亚国家计量院研制的1 000 kV直流高压分压器测量系统作为标准直流高压分压器,采用电压比测量方法,与户内1 800 kV直流高压分压器进行了比对试验。通过对测量不确定度各项影响分量的综合评定,表明1 800 kV直流高压分压器在1000 kV工作电压下的分压比变化率小于0.5%,能满足开展特高压直流绝缘技术研究和特高压直流设备相关产品检测工作的需要。

AFM悬臂定位系统中光干涉误差及减小方法研究(英文)

光杠杆法是原子力显微镜(AFM)悬臂定位的主要方法。由于悬臂自身的尺寸和材料特性、检测光路系统等因素制约,悬臂弯曲测量时存在光泄露。被试样表面反射的部分泄露光与悬臂反射光产生干涉,在探针—试样接近曲线中产生光干涉误差。基于轻触模式AFM,分析了光干涉误差的产生原因,并对其引起的AFM测量误差进行了数学分析和仿真、提出了减小光干涉误差的方法。实验结果和理论分析表明,为了进一步提高AFM的测量精度,有必要克服定位系统中的光干涉误差。

一种新型便携式现场空气中TVOC快速检测仪的研制

本研究设计了一种新型的便携式现场快速检测仪,仪器以GC为核心,采用全模块化结构设计。仪器模块包括:进样模块;新型分离模块;微型化的新型SnO_2半导体检测器模块;系统控制模块和系统电源模块。进样模块、分离模块、SnO_2检测器模块采用一体结构设计构成主体单元。整体设计是成功的,实验与测试结果令人满意。仪器基线噪音:≤0.2mV/20min;漂移:≤1mV/20min;检出限:1.4×10^(-10)。探索快速TVOC和BTEX检测的新方法,重点是柱头压、色谱柱与柱温等务件的实验研究。该方法令TVOC分析时间≤6min,较国家现行标准提高5倍。研制的便携式快速检测仪,综合性能达到国际定义的快速GC应用指标。

一种测试多因素引起的系统误差的新方法

本文提出了一种测试多种因素引起的系统误差的新方法。建立了模拟和数字混合电路的系统误差的数学模型，给出了相应的数据处理方法。数据处理考虑了试验点选择和模糊群消除等问题。本文还给出了两个实用和具有复杂模型的应用实例。

高导无氧铜等温压缩系数推算模型研究

建立了高导无氧铜等温压缩系数推算模型,适用温度范围为5~300 K。通过拟合室温区(260~280 K)、低温区(140~160 K)和深低温区(10~30 K)的高导无氧铜等温压缩系数数据,获得了三组推算模型。在相应条件下,各模型的外推结果均优于文献模型。三组推算模型的平均绝对相对偏差分别为0.199%、0.074%和3.014%。低温区模型推算结果最好,高导无氧铜等温压缩系数在5~25 K之间相对偏差均在0.060%以内,平均绝对相对偏差为0.048%,可满足该温区高导无氧铜等温压缩系数计算准确度的要求。

一种消除非零均值噪声影响的马尔科夫估值方法

本文提出了一种马尔科夫估计方法，用于减小非零均值噪声对测量结果的影响；与求中位数的方法相比，计算量大为减少，文中证明了这种估计方法的无偏性，并给出了应用实例。

电源滤波器的新进展

电源线上叠加有高能高压快变尖峰的事实已为人们所接受。这些尖峰脉冲可能高达几千伏以上,上升时间在几十as到1μs,持续时间几十ns到100μs量级,瞬间集中了十几焦耳的能量,对电子设备危害极大。一般数字设备。

深低温区标准电阻温度计自热效应修正测量方法比较研究

标准电阻温度计是深低温区重要的温度计量器具,在测量中存在由激励电流热效应导致的温度计温度高于实际被测温度的现象,即自热效应,该效应的精准测量和修正对标准电阻温度计测量的准确性至关重要。介绍了自热效应测量的二电流法、多电流法和参考温度计法,并在5 K温度下通过实验研究了这些方法对标准铑铁电阻温度计自热效应测量的效果。结果表明,二电流法中对两个激励电流的优化配置可有效降低自热效应测量不确定度,多电流法可进一步降低该不确定度,但降低的程度随激励电流数增多而逐渐减小;将上述方法与参考温度计法结合可在不增加测量时间的情况下进一步降低自热效应测量不确定度。综合考虑测量不确定度及测量所需时间,建议采用普遍二电流法(电流比1∶2)和参考温度计法相结合的方法来测量和修正深低温区标准电阻温度计的自热效应。研究结果可为深低温区基于标准电阻温度计开展的标定、复现、国际比对等高准确度温度测量提供参考。