低温状态下的材料法向发射率测量

研究了在-60~50℃条件下准确测量材料法向发射率的方法。基于发射率定义建立了材料法向发射率测量模型。为屏蔽环境杂散辐射与大气吸收的影响,利用真空液氮背景通道搭建了低温状态下材料发射率测量装置。测量了氧化铜与高发射率陶瓷两种样品的法向发射率随温度、波长的变化情况。结果表明:两种样品的法向光谱发射率均随波长增加而降低;随温度的升高,氧化铜样品法向积分发射率稳定为0.850±0.012,陶瓷样品的法向积分发射率降低了0.124。最后,实现了低温状态下红外光谱辐射的高精度采集,对低温状态下材料法向光谱发射率测量结果的不确定度进行了评定,得到的结果显示其相对扩展不确定度小于6.0%。     

长光程变温样品池系统的研制

为了研究大气成分的光谱特性,获得在不同大气条件下可见光,红外辐射及各类激光的大气传输资料,长期以来,已进行了很多理论和实验工作。但是,到目前为止还没有建立起实用的理论来确切描述由实验得到的一些重要光谱参数随温度、压力的变化特性。此外,目前也极为缺乏在较宽温度变化范围内的实验资料以及有关吸收带翼部的实验资料。显然,进行此类工作需要采用具有一定温度和压力控制范围的长光程样品池系统,这类系统应具有光程可调,可模拟实际大气条件等特点。目前国外设计的这类系统由于研究目的不同可分为高温、低温和高-低温联合系统。其中高温统系一般由电炉丝加热来实现;低温则借助     

制冷工质PVT实验用精密低温恒温槽的研制

介绍了一套自行研制的制冷工质PVT实验用精密低温恒温槽。该系统的温度控制采用改进的增量式数字PID算法 ,由自行开发的测控软件进行计算机实时测控 ,使温度能准确到达设定温度 ,并长时间保持稳定。实验结果表明 ,在 2 3 3K～室温温度范围内的控温精度可达± 5mK ,在室温～ 3 48K温度范围内控温精度可达± 3mK。整个系统自动化程度高 ,控温精确稳定 ,简单易用。     

压电双晶片扫描器的低温迟滞蠕变特性

研究了用于空间红外相机低温光学系统的压电双晶片扫描器的低温迟滞蠕变问题.压电双晶片具有行程大,不发热,在低温下仍然能够工作等优点,然而由于压电陶瓷固有的迟滞蠕变特性,使得其扫描精度受到了较大的影响.本文在常温和低温下,对所研制的压电双晶片扫描器的迟滞和蠕变特性进行实验研究和特性对比.结果显示:尽管压电双晶片扫描器的迟滞量和蠕变量均有大幅度下降,但由于总行程的下降幅度更大,使得迟滞度和蠕变系数有较大上升;120 K下的迟滞度约为300 K下的2倍,120K下的蠕变系数比300 K下的上升了一个数量级.低温下压电双晶片扫描器的迟滞和蠕变特性相比常温下更加严重,这给其在低温下的高精度应用带来了更大的影响.     

低温辐射计斜底腔吸收比测量

考虑在轨绝对辐射定标基准辐射计(ARCPR)要求其测量太阳总辐照度(TSI)的TSI腔的吸收比优于0.999 9,同时测量不确定度在0.001%以下,本文提出采用在空间和低温环境下性能优越的圆柱形斜底腔作为标定太阳总辐照度的黑体腔,并对斜底腔吸收比进行了测量与研究。介绍了斜底腔的特性,分析了低温辐射计多使用斜底腔作为黑体腔的原因。阐述了替代法测量腔体吸收比的原理,增加了参考光路用于监测激光功率,以提高测量重复性和准确性。通过测量信号与参考光路信号的比值计算了斜体腔的吸收比,并对测量结果进行了不确定度分析。测试实验显示,斜底腔吸收比为0.999 928±0.000 005,优于ARCPR对标定黑体腔的要求,验证了将斜底腔作为测量太阳总辐照度的TSI腔的可行性。实验还表明:计算信号电压与参考电压比值,通过比值计算腔体吸收比的方法可以提高测量结果的不确定度,适用于测量超高吸收比腔体的吸收比。     

应变强化奥氏体不锈钢的低温冲击韧性

对S30408和S31603奥氏体不锈钢在室温下进行不同应变量10%~20%的应变强化处理,然后分别在常温至-269℃进行低温冲击试验,研究了应变量对试验钢低温冲击韧性的影响。结果表明:两种钢的冲击韧性随着应变量的增大逐渐降低,应变强化后两种试验钢冲击吸收能随着试验温度的降低而逐渐降低,当温度低于-196℃(77 K)后冲击吸收能趋于平缓,呈现出"平台";两种钢经过20%应变量强化后低温韧性仍较好,能够满足奥氏体不锈钢应变强化技术标准中低温冲击韧性指标要求。     

低温环境下MEMS微构件的动态特性及测试系统

研究了微机电系统(MEMS)微构件的谐振频率等动态特性在低温环境下的变化规律,从理论上分析了改变环境温度对微悬臂梁谐振频率的影响,并对低温环境下微构件的动态特性测试技术进行了研究。研制了低温环境下MEMS动态特性测试系统,采用半导体冷阱实现低温环境,利用压电陶瓷作为底座激励装置的驱动源,通过底座的冲击激励,使微悬臂梁处于自由衰减振动状态,使用激光多普勒测振仪对微悬臂梁的振动响应进行检测,从而获得微悬臂梁的谐振频率。利用研制的测试系统,在-50℃～室温的环境下对单晶硅微悬臂的谐振频率进行了测试,结果表明,随着温度的降低,微悬臂梁的谐振频率略有增大,其谐振频率的温度变化率约为-0.263 Hz/K,与理论分析的结果基本一致。该测试装置能够有效地完成在-50℃～室温环境下微构件的动态特性测试。     

低温点火综合试验器的研制

在北方低温点火试验通常在冬季进行,利用寒冷自然环境来提供试验所需低温气体,但近年来随着暖冬现象的出现,可供试验的天气越来越少,同时科研产品对低温点火的温度要求却越来越低.根据新的工作要求,点火温度最低已达到-54℃,外界环境已经无法满足试验的要求.文中研制了低温点火综合试验器,通过对试验件的性能参数确定至设备研制全过程的详细阐述,介绍了整个研制工作过程及过程中涉及到的相关新知识.     

窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射

为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱.根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹辐射及红外辐射的亮度值,理论数据显示223～323 K的低温黑体的红外辐射亮度是太赫兹辐射亮度的4～10倍.将在某一窄波长带宽范围内具有高透射比的太赫兹窄带光谱滤光片放置在黑体太赫兹辐射装置的探测器前,滤除红外辐射,并对黑体的太赫兹辐射量进行光谱分段探测实验.根据实验结果计算了黑体在不同太赫兹窄波段的辐射探测值的标准偏差,并对实验结果与黑体太赫兹辐射亮度理论计算值进行了比较.结果显示,窄带光谱滤光法可以实现低温黑体的太赫兹窄带辐射亮度探测.     

光纤位移传感器在低温装置中测量超导转子 悬浮微位移的应用

介绍了一种补偿式光纤位移传感器,对比分析了该传感器在室温(293 K)下和液氮温度(77 K)下的传输特性。结果表明,该传感器能有效地消除外界环境的影响,可用于宽温度范围的位移测量。在液氦温度(4.2 K)下测量超导转子悬浮微位移的实验结果表明,该传感器可在低温下进行位移测量,测量分辨率达到10 μm。实验结果为光纤位移传感器在低温环境下的应用提供了参考。     

PVC聚合釜温度控制系统的核心问题

介绍PVC釜温控制的实现机理,测温仪表选型安装及常见故障,控制阀和控制系统选型注意事项,对一般的工程实践有一定指导意义。     

PCR温度特性实验研究与分析

目的：测量PCR温度的准确性和均一性。方法：PCR主程序：变性95℃,30s,退火55℃,40s,延伸72℃,50s,6个循环;热电偶分别放在孔内和管内。结果：每个循环以及每次测量的孔和管内的温度重复性很好;变性阶段,孔的温度和管内液体温度与程序温度偏差较大,温度准确性都较差,但所有孔的温度都达到通常需要的变性温度（变性90℃以上）,但是44．4％的孔在90℃以上停留的时间不能达到设置的时间;变性阶段,11.1％管内液体不能达到所需的变性温度（90℃）.结论：这些缺陷可能导致扩增结果假阳性或假阴性。     

导管感应钎焊温度场分布多点同步测温系统

钎焊温度及其分布是影响导管钎焊质量的最重要参数之一。针对导管感应钎焊升温快、温度分布差异大的特点,以K型热电偶作为温度传感器,基于AT89C52单片机开发了温度采样模块,采用MAX485构成了多点测温系统的通讯网络,利用PC机存储容量大、数据处理能力强的优点,研制开发了一套导管感应钎焊温度场多点同步测温系统。     

工程材料低温服役安全性定量估算的临界温度－环境温度可靠性模型

微观不均匀性引起材料宏观韧性的分散性，本文指出：由试验所得的韧性－温度关系曲线上，相应某指定韧性值的临界温度是一个随机变量。由此提出了临界温度－环境温度可靠性模型，并利用集合论的方法推导出临界温度分布函数的解析关系式。最后结合几种工程材料进行了分析与讨论。     

一款高性能热电偶参考端均温器及其测试

通过对一款用高导热系数材料（如铜、铝等）制作的均温器分析测试,证明其温度不仅随干扰变化十分缓慢,而且其温度均匀性甚至达到带温控装置的恒温槽或恒温器的温场水平。可作为热电偶校准和自动检定的参考端恒温器,满足许多温度检测场合的需要,具有很高的实用价值。     

对阀门工作温度在425℃以下温度分级的建议

阐述了对工作温度≤425℃的阀门温度区域分级的建议和理由。     

油浸式大型变压器热点温度的动态模型

在考虑了油浸变压器油粘度、损耗随温度变化的情况后,根据热传导理论和不同情况下非线性热阻的定义,推导出了可用于估算不同类型变压器绕组热点温度的动态模型.通过ONAN制冷变压器的实测数据和专用模型的验证,表明该模型是正确、有效的.     

探空仪气压传感器温度补偿的新方法

气压传感器是探空仪中的核心部件之一,传统的硅压阻传感器应用于探空仪中还存在着一些不足。本文介绍了一种集成气压传感器,提出了集成气压传感器中的两种新的温度控制补偿方法,并依据试验数据做出了对比分析。     

高温法兰连接系统的失效分析

针对法兰连接系统长时间在高温下工作会导致泄漏失效的问题,对法兰连接系统的3个主要部件的失效机理进行了分析,其中从蠕变、预紧力、脆性断裂及疲劳等方面分析了螺栓的失效机理;从蠕变松弛失效、高温回弹性失效和高温强度失效等方面分析了垫片的失效机理;从高温蠕变松弛失效和高温下的界面泄漏失效等方面分析了法兰的失效机理。本文为更快地找出高温下法兰连接系统的失效原因提供了参考依据。     

磨削温度理论研究的现状与进展

从磨削温度的理论研究和磨削温度的测量技术两方面综述了磨削温度研究的历史、现状和发展趋势;比较了目前常用的几种磨削温度测量技术的优缺点。