中国计量院在第九届全球绝对重力仪国际比对中取得较好成绩

<正>日前,国际计量局主办的"Metrologia"(2015,Volume52)杂志发表了题为"CCM.G-K2 key comparison"的文章,正式公布了在卢森堡大学主办的第九届全球绝对重力仪国际比对的比对结果。中国计量院自主研制的NIM-3A型绝对重力仪在比对中取得较好成绩。根据主导实验室瑞士计量院(METAS)公布的比对结果:中国计量院NIM-3A型绝对重力仪的测量结果与此次比对的KCRV值(参加关键比对仪器的参考值)和CRV值(所有参加比对仪器     

绝对重力仪数值计算及不确定度评定方法

简要叙述了曲线拟合最小二乘法的原理及算法,推导了绝对重力测量的数学模型;重点叙述曲线拟合最小二乘法在绝对重力精密测量中的应用以及如何在NIM-Ⅱ型绝对重力仪中得到相应的落体下落时间和下落距离参数.文中还根据当前负责重力测量的国际组织CCM-WGG和SGCAG制定的国际比对技术规范,介绍了NIM-Ⅱ型绝对重力仪的不确定度评定方法.     

超小型绝对重力仪主机系统设计

为了解决NIM-3A和NIM-3C绝对重力仪传动方式在车载、共基座上使用时会产生自振及磁性材料对重力数据准确度和稳定性影响的问题,设计了一套超小型绝对重力仪主机系统,通过传动托盘的伺服跟踪运动改为托盘先行下落的落体测量过程无其他内部机械运动的测量方式等新设计,消除自振及磁性材料的影响.在主机系统重质量减小至30 kg的...     

中国NIM型绝对重力仪及国际绝对重力仪比对

本文概述了中国计量科学研究院研制的ＮＩＭ型绝对重力仪三十年来的研究发展情况，着重介绍了其参加在国际计量局举行的历次国际绝对重力仪比对的结果。比对结果表明，中国计量科学院在绝对重力测量研究方面达到了国际先进水平。     

绝对重力仪国际比对新动态

全球绝对重力仪国际比对活动从1981年起每隔4年在法国国际计量局举办。近两年来,该比对活动发生了一些变化,同时,区域性绝对重力仪国际比对活动日益兴起。中国计量科学研究院代表我国参与了这方面的工作,并介绍了中国计量科学研究自主研制的NIM-II型绝对重力仪参加2009年第8届全球绝对重力仪国际比对的情况和结果     

第五次国际绝对重力仪比对（ICAG‘97）

介绍了１９９７年第五次国际比对的概况及比对的结果。有１５台绝对重力仪参加比对,比对结果在国际计量局（ＢＩＰＭ）重力Ａ点０．９米高处获得的平均重力值为９８０９２５７０７．８微伽。中国计量科学研究院研制的ＮＩＭ－２型可移式绝对重力仪参加了比对,在Ａ（０．９ｍ）获得的测量结果是９８０９２５７０７．６微伽。     

利用国产绝对重力仪进行南极中山站重力校准

2019-2020年南极夏季期间,中国第36次南极科学考察队利用中国计量科学研究院自主研发的国产NIM-3C型绝对重力仪在南极中山站进行了绝对重力测量,给极区海洋重力提供了计量校准点,并进行了30天以上的连续观测研究.该计量校准点的绝对重力校准值的标准不确定度优于3×10-7m·s-2,填补了我国目前极区海洋重力量值无...     

iGrav-012超导重力仪定期格值结果分析

利用绝对重力仪FG5X-249与超导重力仪iGrav-012在中国计量科学研究院昌平院区开展连续同期同址观测,通过最小二乘回归分析法对iGrav-012超导重力仪进行定期格值标定。2014年至2017年间的相关计算结果表明:iGrav-012超导重力仪每年的格值因子精度均优于0.1%;当绝对重力仪FG5X-249的下落次数超过 6000 次时,即可得到稳定的格值因子;格值因子年最大变化量低于0.6nm·s^-2·V^-1,每年格值一次即可达到精度要求。iGrav-012超导重力仪可以作为国家重力计量基准仪器的组成部分,为2017年全球绝对重力仪关键比对CCM.G-K2.2017期间的重力测量结果建立时间链接,比对结束后用于重力测量量值的溯源。     

第10届全球绝对重力仪关键比对相对重力测量

2017年10月至12月,中国计量科学研究院作为主导实验室,组织全球14个国家的计量院或其指定实验室进行了第10届全球绝对重力仪关键比对(CCM.G-K2.2017)。由于不同类型绝对重力仪参考高度不一样,此次比对相对重力测量主要实现将不同参考高度测得的绝对重力值归算到同一高度进行比较。根据比对初步结果,相对重力测量结果的合成标准不确定度优于4μGal,确保了此次比对最终结果的准确有效。     

加速度传感器对重力仪振动补偿效果分析北大核心CSCD

为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振动采集性能。实验结果表明,为保证平台式重力测量环境下的重力测量不确定度达到mGal量级,加速度计引入的测量不确定度应在百μGal以内。在平台式重力测量工况下,传感器MSA1000A-02和激光测振仪所测振动(标准信号)的拟合二次项系数极差为2.94μGal,满足平台式重力测量环境的不确定度及带宽等的要求。     

重力关键比对点连续观测不确定度评估

分析了超导重力仪iGrav-012在中国计量科学研究院全球绝对重力仪关键比对参考点连续观测结果的不确定度,通过最小二乘加权拟合计算超导重力仪格值因子为-927.96(nm/s²)/V,标准不确定度为0.80(nm/s²)/V,格值因子对关键比对点连续观测引入的标准不确定度为3.20 nm/s²,超导重力仪与绝对重力仪5.5年同址观测线性拟合得到超导重力仪漂移率为-14.66(nm/s²)/年,标准不确定度为2.1(nm/s²)/年,对关键比对点连续观测引入的标准不确定度为6.30 nm/s²,二者对重力连续观测结果引入标准不确定度为7.07 nm/s²。     

Development and Investigation of a Compact Transportable Absolute Ballistic Gravimeter

A compact transportable absolute ballistic gravimeter having an eccentric mechanism for dropping the test body has been developed, manufactured, and investigated. The trajectory of the free body is asymmetric and the gravimeter executes about 200 drops per minute. The typical root-mean-square deviation of a results of measuring the free-fall acceleration for 10 sets each of 120 drops is 4–8 Gal.     

光干涉绝对重力仪衍射修正

针对绝对重力仪的衍射修正进行研究计算。在光干涉绝对重力仪测量原理基础上,分析并得到激光的高斯特性给重力加速度测量带来的影响。利用90/10刀口法测算激光特性参数(束腰半径),推算得到光衍射(激光的高斯特性)引入的重力加速度值相对修正量。结果表明:激光束腰半径为1.158 6 mm,使用该高斯激光束给重力加速度值引入的偏差,其相对修正量为7.56×10^-9。该方法适用于光干涉绝对重力衍射修正量的计算。     

基于雷诺数的涡轮流量计误差模型研究

压力0.1 ～0.5 MPa下,4台涡轮流量计的校准结果表明:同一雷诺数不同压力下,同一台涡轮流量计的示值误差曲线出现离散现象.从涡轮流量计模型出发,基于雷诺数建立NIM-2015模型,该模型可以完整体现涡轮流量计误差曲线特点,并将涡轮流量计非定点使用时的不确定度降低至0.12％ ～0.18％.此外,通过1台Dn100涡轮流量计对NIM-2015模型进行了验证.     

Absolute interferometric test of aspheres by use of twin computer-generated holograms

A complete absolute interferometric test of axially symmetric aspheres is presented. The method is based on a specially designed computer-generated hologram (CGH) that reconstructs an aspherical wave as well as a spherical auxiliary wave. Since both phase functions have the same symmetry and their pattern is simultaneously encoded, we call this type of multiplex hologram a Twin-CGH. The spherical wave is used for calibration. The aberrations of the spherical auxiliary wave are measured absolutely with either a spherical mirror or an absolute test for Fresnel zone plates. Thus the two types of aberration inherent in the CGH can be identified and separated from each other. The errors of the spherical wave can be transferred to those of the aspherical wave. Two different methods thatuse Twin-CGHs for absolute testing of aspheric surfaces are described. Test procedures are explained, equations are derived, and experimental results are presented. A mutual comparison of the two results and a comparison with the established N-position rotation test are given.     

0-5kN-10kN力值国际关键比对的评述

从1999年起,国际计量局（BIPM）质量及相关量咨询委员会（CCM）组织了0-5kN．10kN（CCM．F-K1）、0-50kN-100kN（CCM.F-K2）、0-500kN-1000kN（CCM．F-K3）和0-2MN．4MN（CCM．F．K4）等4个量程的力值国际关键比对,旨在保证世界各国间力值的准确一致。中国计量科学研究院作为中国国家实验室参加了全部4项力值国际关键比对。介绍了CCM．F-K1．a0-5kN．10kN力值国际关键比对的比对方法和比对结果,对提高我国力值计量领域的研究水平,以后组织或参加力值国际和国内力值比对及进行各实验室问能力验证具有一定的指导意义。