419.527～961.78℃范围新的国家温度基准

挑选三支高温铂电阻温度计组成基准温度计组。研制了铝凝固点和银凝固点密封容器及整套定点装置。采用“诱导低速率”凝固技术,实现了这两个固定点,复现性分别为0.6mK和1.0mK,年稳定性分别为1.3mK和4mK,不同容器间的差别分别为0.3mK和1.1mK。与德国PTB进行了比对,这两个固定点的一致性都在1mK以内。在419.527～961.78℃范围内,置信概率为0.99的总不确定度为2.5～6mK。     

铂丝位错特性对标准铂电阻温度计稳定性影响的研究

铂丝的位错是影响标准铂电阻温度计性能稳定性的重要因素之一。从微观角度出发,借助X射线衍射(XRD)分析方法,开展了退火时间对铂丝位错密度影响的研究,并利用标准铂电阻温度计退火实验数据进行了验证。结果表明:实际用于标准铂电阻温度计直径为0.07mm的新制铂丝(纯度99.999%)平均位错密度随着退火时间呈指数减小,经过100h退火后位错密度从1012cm^-2下降到1011cm^-2,300h后其位错密度基本保持稳定;新制标准铂电阻温度计在退火前300h其水三相点电阻值明显减小,退火300h后水三相点值变化量小于3mK并趋于平稳,此结果从热处理时间上与铂丝位错实验结果基本吻合。研究结果为标准铂电阻温度计制作工艺的提升及计量检定规程的修订提供技术支撑     

一种高精度薄膜铂电阻温度计测量迟滞性的研究

为了研究热迟滞性对工业铂电阻温度计测量不确定度的影响,选取了8支高精度铂电阻温度计进行实验。在-50～150℃内,选择3个温度区间,采用两种标准方法(IEC 60751,ASTM E644)测量水三相点(0.01℃)和所选温度范围内的中间点的迟滞性变化。实验结果表明:4支薄膜铂电阻温度计在两种标准方法测量下,随着温度区间跨度增大,热迟滞性影响增大,IEC 60751标准方法测量的热迟滞性最大值为14.2mK,ASTM E644标准方法测量的热迟滞性最大值为20.5mK;选取4支铂丝铂电阻温度计在温度范围为-50～150℃测量时,IEC 60751和ASTM E644标准方法测量的热迟滞性数据最大值分别为1.1mK和0.9mK;铂丝铂电阻温度计热迟滞性明显小于薄膜铂电阻温度计。     

电阻比W100=1.385铂丝的研制

一、前言利用铂丝的电阻为温度的确定函数,将它制成温度计来测量温度已有好几十年的历史。从1927年起标准铂电阻温度计就被确定作为温标内插标准器(当时定为—196～660℃范围)。经过半个世纪的研究和发展,铂丝的纯度和铂电阳温度计的性能都有了很大提高。 1968年国际实用温标(IPTS-68)规定标准铂电阻温度计用来作为13.81K(氢三相点)到630.74℃(锑凝固点)的内插标准器,并被考虑作为延伸到1064.43℃(金凝固点)的内插标准器。 1960年以后,工业铂电阻温度计的温度上限提高到850℃,其电阻温度系数α=0.00385/K,即W_(100)=(R_(100))/(R_0)的名义值为1.385。这种铂电阻温度计的优点是稳定性好,适用范围     

新型高温铂电阻温度计

本文介绍了一种新型的片状骨架结构的高温铂电阻温度计,这种温度计在结构上的特点是感温铂丝的曲率半径几乎保持不变,因而温度计具有极好的稳定性。温度计的 R_0的名义值为0.25欧。十支温度计在1070—1100℃退火,R_0每百小时的平均变化为1.3 mK,五支较好的温度计的平均变化为0.9 mK。高温淬火前后R_0的变化一般不超过±1mK。文中还给出了温度计其它各项性能的试验结果。     

用黑体辐射法复现铝凝固点

本文叙述用精密直流光电温度计昨现纯金属铝凝固点的实验装置和实验方法，复现铝凝固点的总不确定度小于50mK，置信度为99%。实验中对3个铝点黑体石墨坩埚容器的凝固温度进行了多次测量，3个容器的铝凝固点温度之差不大于10mK。在8个月的时间内，对同一铝点坩埚容器的铝凝固点温度进行了11次测量，其标准偏差为15mK，长期重复性也很好。     

在0～660.323℃温区标准铂电阻温度计的两个二次偏差函数

给出了在0～660．323℃温区标准铂电阻温度计(SPRT)的两个二次偏差函数：一个是由水三相点、锡凝固点和铝凝固点的检定值来确定;另一个由水三相点、锌凝固点和铝凝固点来确定。这两个二次偏差函数是ITS-90温标在0～660．323℃温区标准铂电阻温度计偏差函数的一个很好的近似。使用70支标准铂电阻温度计检验了这两个偏差函数,其误差一般不超过2．4mK,最大不超过4．7mK。     

便携式锡凝固点装置的研制

研制了小尺寸金属壳锡凝固点容器,配合干体炉使用,温度计插入深度为250 mm,锡凝固点复现性为0.22mK,与参考容器的差值小于0.2mK,温坪持续时间16h,复现方法简单,便于携带,满足了短杆铂电阻温度计高精度校准的需求。     

退火对标准铂电阻温度计性能影响的研究

退火是消除铂电阻温度计内部由于机械振动等因素带来应力的最有效手段,同时也可能改变铂电阻温度计内部铂丝的氧化状态。选用不同国家生产的4支标准铂电阻温度计,分别在600 ℃、500 ℃、450 ℃、420 ℃、350 ℃进行退火,研究铂电阻温度计退火后在室温下随时间的变化规律。结果表明,不同的退火温度对铂电阻温度计阻值产生不同影响,对应温度变化量可达1 mK,退火后在室温下0~6 h内变化显著,保持同一个热状态可有效提高铂电阻温度计的测量水平。     

国家温度副基准铟凝固点与国家基准的比对评述

铟凝固点是90国际温标(ITS-90)重要的定义固定点之一,为验证中国测试技术研究院建立保存的国家温度副基准装置复现铟凝固点热力学温度的技术水平,于2018年与中国计量科学研究院的国家温度基准装置开展铟凝固点的比对。此次比对采用标准铂电阻温度计作为传递标准。传递标准分别在副基准装置和基准装置的铟凝固点中至少3个不同温坪上进行测量,并根据ITS-90规定对测量数据进行修正,计算电阻比W,将多次测量的平均值W作为实验结果。通过归一化偏差En值对测量结果的一致性进行评判,比对结果表明铟凝固点副基准与基准在0.1 mK内相一致。     

镉凝固点

本文介绍的镉凝固点定点装置具有结构简单，操作方便，复现控温程序可一次到位的特点．其中密封容器性能很好，经凝熔温差法检验，证明封装后的镉样品仍然保持着很高的纯度．用三支工作基准级铂电阻温度计复现镉凝固点的实测结果为：（１）短期复现性为０．５ｍＫ；（２）总不确定度为１．４ｍＫ；（３）同级温度计的非一致性值为０．９ｍＫ．研制的镉凝固点定点装置可作为一个高稳定度固定点装置使用．     

我国温度计量技术的一项重大成果——标准高温铂电阻温度计研制成功

用高温铂电阻温度计取代铂铑——铂热电偶复现630.74—1064.34℃范围的国际实用温标,是当前温度计量学面临的一个重要课题。许多国家开展这一研究工作已达廿余年,但因难度较大,未取得预想成果。 1987年修改国际实用温标时,将正式采用高温铂电阻温度计作为内插仪器,为此中国计量科学研究院和云南仪表厂从1977年底开始共同研制高温铂电阻温度计,于1978年试制出第一批高温铂电阻温度计。经过两年多时间所累计长达数干小时的高温退火实验和取得几千个数据表明,该高温铂电阻温度计具有高温稳定     

用一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计结果分析

据据JJG160-2007标准铂电阻温度计检定规程,分析了用一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计在锌凝固点、锡疑固点和水三相点上的测量结果不确定度。     

基于噪声温度计的铟凝固点热力学温度研究

热力学温度研究表明,国际温标ITS-90定义的一系列固定点与真实热力学温度有一定差异。以量子电压标定的噪声温度计为基础,设计了用于铟凝固点测量的温度探测装置,解决了高温复杂环境下电磁干扰的抑制问题。实验采用研制的噪声温度计系统测量了铟凝固点的热力学温度,测量积分时间100h,在20～500kHz的测量带宽内得到的铟凝固点热力学温度为429.7476K,相对不确定度为11.58×10^-6,与ITS-90给出的铟凝固点值相差0.9mK。实验结果可以为国际温标的修订提供参考。     

标准铂电阻温度计检定中的数据处理

一、概述 标准铂电阻温度计的检定是热工计量检定中的重要内容。我所经过多年努力,建立了一等标准铂电阻温度计检定装置,并于１９９９年１２月通过中国北京计量院的考核,该装置主要用于二等标准铂电阻温度计。一等标准水银温度计以及标准贝克曼温度计的检定。 我所建立的一等标准铂电阻温度计检定装置,其检定的温度范围是 ０～４１９ ５２７℃。除了水三相点瓶、退火炉等常规设备外,我们还建立了锌凝固点炉、水沸点炉。其中水沸点炉用于替代１９９０年国际温标（ＩＴＳ－９０）中所要求的锡凝固点炉。在水沸点（１００℃）采用比较法检…     

一米光栅测长机的一种测温装置

我们近年来与其他有关科研单位联合研制成功的一米光栅测长机,是一台配有微处理机进行数据处理和误差修正的高精度测长仪器。该仪器总精度达±3μm,使用环境温度为20±2℃。本机采用微处理机与数字电压表配铂电阻温度计的测温方法,测温系统的极限误差不大于45mK,实际为17mK。一、原理和装置本测温装置测量被测件的温度是基于多支铂电阻温度计(以下简称铂电阻,分别测量一米光栅尺和被测工件的温度)相串联,由恒流源供给直流电流,把多支铂电阻随温度变化的电阻信息换成随温度变化的电压信息,经切换开关分别送入测量显示系统,显示出被测电压量(图1),并由微机进行数据处理后直接显示出玻璃光栅尺和被测工件的温度值。     

精密铂电阻温度计的校准方法

介绍了精密铂电阻温度计的特性及0~660.323℃温度范围内精密铂电阻温度计的校准方法。提出对测量上限温度高于450℃的精密铂电阻温度计可参考使用说明书要求进行上限温度退火,进行定点法校准时,可采用熔化点温坪替代凝固点温坪,对于无法进行定点法校准的精密铂电阻温度计,可采用比较法校准及采用简化公式计算各项参数的可行性,同时指出自热效应对测量的影响。     

0～29.7646℃温区定点法分度精密铂电阻温度计外推使用的探讨

精密铂电阻温度计是介于标准铂电阻温度计与工业铂电阻温度计之间的测温传感器,利用ITS-90国际温标定义的固定点分度精密铂电阻温度计可以提高测温准确性和稳定性,但经常会出现超出内插方程所规定的温度范围以致无法用定点法分度的问题.本文对精密铂电阻温度计利用水三相点及镓熔点进行分度,调研了通过0～29.7646℃温区内插方程直接外推到70℃的可行性.实验以两支精密铂电阻温度计为对象,对定点法外推结果与直接比较法进行比较,结果显示:外推结果与标准值最大差值为1.5mK,表明精密铂电阻温度计利用水三相点及镓熔点进行分度并外推至70℃在一定的测量水平要求下是可行的.     

氩三相点的复现

1968年国际实用温标中的氧冷凝点(90.188K)是中、低温范围内承上启下的温度点,无论是90 K以上或以下,氧点的分度都起着关键的作用。它是开展低温计量的一项基础工作。据1968年国际实用温标-1975年修订版的规定,在273.15～13.81K范围内包括七个定义固定点,其中氩三相点(83.798K)可作为氧冷凝点的替用点。为提高我国复现国际实用温标的精度,我们研制了一套密封式氩三相点装置,用它对长杆型铂电阻温度计复现氩三相点温度,并用这种复现替代了氧冷凝点的复现。一、氩三相点复现装置复现的氩三相点采用北京氧气厂生产的高纯氩气,它的分析纯度为99.999％,样品成份中总杂质不超过12ppm。 1.氩三相点密封容器该密封器(图1)由不锈钢制成,温泡长270mm,上部外径70mm,下端外径38mm,内部容积为171.8cm～3。一根插温度计的阱7     

铂电阻温度计稳定性的研究

铂电阻温度计是ＩＴＳ -１９９０国际温标中规定的内插仪器 ,也是复现保存温标及温标传递的必要仪器。同时在对各类水银温度计、工业铂电阻温度计等温度传感器及仪表的检定时都是最常用的标准 ,所以铂电阻温度计的稳定与否是非常重要的。铂电阻温度计的稳定性与多种因素有关 ,如制作温度计使用的铂丝均匀性、纯度及工艺 ,温度计的制作过程工艺及退火 ,充气处理 ,新制温度计的退火处理 ,温度计的使用等。这里主要对各类温度计的退火及使用中稳定性的变化做一些分析研究。一、铂电阻温度计的稳定性国际上评定铂电阻温度计的稳定性 ,主要是看其…