NRLM和IMGC固体硅密度基准双边比对的评述

为确定阿佛加德罗常数,意大利计量院(IMGC)和日本国家计量研究院(NRLM)分别建立各自的单晶硅球固体密度基准.本文介绍了两个硅球首次比对的结果NRLM以绝对法测量出IMGC硅球的质量和体积;IMGC采用液体静力法,通过比较两个硅球,测定NRLM硅球的密度.并且,双方还分别对IMGC硅球的直径进行了测量.测量结果的一致性很好密度不确定度＜0.16×10-6,质量不确定度＜0.1×10-6,体积不确定度＜0.06×10-6,直径不确定度＜0.04×10-6.     

阿伏加德罗常数测量中单晶硅密度的绝对测量

基于改进型五幅算法,利用压力扫描原理设计出腔长可变式法-珀标准具和柔性铰链微位移平台,实现了标准具腔长和硅球表面与标准具之间的相移测量,建立了一套技术原理新颖、提高潜力较大的相移法精密测长系统.该测量系统对硅球直径的测量准确度优于3 nm,单晶硅密度的测量不确定度达到1×10-7.     

基于液体静力称量法的纯水密度测量

分析了液体静力称量法测量密度的原理和体积测量中纯水密度的特性公式,推导了由己知密度的固体标准来测量液体密度的计算公式。利用固体密度基准量传装置,通过静力称量法为固体密度标准硅球赋值,其相对测量不确定度3×10^-6(k=2)。在20℃时利用高精度液体密度测量装置,通过静力称量法将固体标准(硅球)密度传递至纯水密度,与Tanaka模型比对,E_n值为0.059,比对结果等效。实验结果不仅验证了高精度液体密度测量装置,还验证了20℃纯水密度模型的理论值。     

阿伏加德罗常数测量与千克重新定义

当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩²⁸Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数N_A,已将N_A和h的测量不确定度达到2×10^-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。阐述了晶格常数、同位素、浓缩硅、硅球直径及表面氧化层等阿伏加德罗常数测量的关键技术的研究进展。介绍了原子计数法千克定义及其量值复现方法,该方法将为国际单位制改制之后我国质量量值复现提供参考。     

阿伏加德罗常数测量研究最新进展

综述了阿伏加德罗常数（N_A）测量研究的最新进展。介绍了目前测N_A准确度较高的方法—X射线晶体密度法,该方法通过测量单晶硅的摩尔质量、宏观密度和晶格常数得到N_A。采用X射线晶体密度法有望实现NA相对测量不确定度达到2×10^-8。分析了当前限制NA测量准确度提高的关键研究内容:单晶硅摩尔质量、硅球直径和表面氧化层厚度的测量。并展望了NA测量未来的工作方向。     

动态流量法超高真空标准装置

研制成功的动态流量法超高真空标准装置是一台用来校准真空规的绝对真空计量标准。装置由校准系统、微流量计系统、抽气系统和计算机控制系统组成。校准系统采用四球结构 ,校准球室直径为50 0mm。极限真空度为 6 5× 10 - 9Pa ,校准范围为 10 - 2 ～ 10 - 7Pa ,不确定度为 3% (10 - 2 ～ 10 - 6 Pa)和10 % (10 - 7Pa)。     

铍材平均线膨胀系数测量不确定度评定

利用热膨胀仪测量了铍材的平均线膨胀系数,分析了影响铍材平均线膨胀系数测量不确定度的因素,并对铍材平均线膨胀系数测量不确定度进行了评定.结果表明:影响平均线膨胀系数测量不确定度的因素主要有测量重复性、热膨胀分析仪测量精度、初始长度L0测量及数值修约.在(12.01-0.21)×10-6℃-1至(12.01+0.21)×1...     

球压试验压痕直径的测量不确定度评定

为了使球压试验压痕直径的测量结果的不确定度评定合理,分析了测量过程中存在的不确定度来源,列出不确定度的计算公式,建立数学模型,从而给出压痕直径的测量标准不确定度和扩展不确定度.     

空气中一氧化碳气体标准物质的研制

采用一氧化碳纯度标准物质、高纯氮气和高纯氧气,以称重法制备了浓度为(10. 0～10. 0×10~2)×10~(-6)mol/mol的空气中一氧化碳气体标准物质。运用气相色谱仪测定了高纯氮气、高纯氧气中一氧化碳的空白含量,并基于一氧化碳红外气体分析仪对研制的标准物质进行了压力均匀性和时间稳定性检验。运用方差分析可得均匀性引入的相对标准不确定度为0. 42%,运用直线拟合分析稳定性引入的相对标准不确定度为0. 44%。结果表明,研制的空气中一氧化碳气体标准物质具备很好的均匀性和稳定性,标准值为(10. 0～10. 0×10~2)×10~(-6)mol/mol(Urel=2%,k=2),可用于测量仪器的校准、测量过程质量控制及分析方法确认和评价。     

中国计量院在千克重新定义方面的工作和贡献

为了应对国际单位制的重大变革-用普朗克常数对质量单位千克进行重新定义,中国计量科学研究院于2006年提出了能量天平方案。该方案采用静态测量,可避免国外功率天平方案中因动态测量引入的技术难题。2013年原型试验装置NIM-1研制成功,在空气中测量普朗克常数的不确定度达到2. 6×10~(-6)(k=1),证实了能量天平方案原理可行。2017年,新一代能量天平装置NIM-2研制成功,并实现了真空环境下的测量,相对不确定度为2. 4×10~(-7)(k=1)。目前中国计量科学研究院正对能量天平装置中几项主要的不确定度来源进行改进研究,预计在未来的两年内可达到10-8量级的不确定度。     

四球法测量圆锥滚子轴承外圈滚道用标准器直径的测量不确定度评定

本文通过对四球法测量圆锥滚子轴承外圈滚道用标准器直径的测量原理的研究,分别从立式光学计、量块、大小钢球、滚道圆锥角、温度、标准器线膨胀系数等方面引入不确定度分量入手,对公称尺寸为d=54.425mm,H=60mm,α=20°0'的轴承外滚道标准器小端直径的测量不确定度进行评定。     

二等标准铂铑10-铂热电偶热电势双极法分度测量结果的不确定度评定

<正>一、概述1.测量依据JJG75-1995《标准铂铑10-铂热电偶检定规程》。2.测量标准及其主要技术要求一等标准铂铑10-铂热电偶,型号S,3个温度固定点上分度的扩展不确定度U=0.5℃,k=2。纳伏表,100m V量程最大允许误差为±(30×10-6×读数+4×10-6×量程),分辨力为10n V。3.被测对象及其主要性能二等标准热电偶,型号S,编号S1301017,3个温度固定点上的扩展不确定度不超过0.6℃~1.0℃。4.测量参数与测量方法简述     

基于压浮原理的单晶硅球密度比较测量方法研究

为了克服单晶硅球密度测量静力称重法精度受液体表面张力的影响,研究了压浮法进行单晶硅球密度精密比较测量方法和测量系统。在一定的温度下,调节压力,利用液体压缩系数控制液体密度使标准单晶硅球和被测单晶硅球稳定悬浮于工作液体中,通过温度、压力和悬浮高度的测量,计算出二者之间的密度差值。通过双层控温系统保证了液体温度长期波动在±0.25 mK内,利用标准单晶硅球在不同温度-压力悬浮条件线性关系计算出液体压缩系数。试验证明,压浮法测量装置实现了单晶硅球密度差值的精密测量,标准测量相对不确定度为2×10^-7。     

静态质量法水流量标准装置校准流量计不确定度分析的讨论

文章主要讨论使用静态质量法水流量标准装置校准体积流量计,进行不确定度分析时应注意的问题。静态质量法装置获得的是质量流量,校准体积流量计时应换算为体积流量,换算过程需要获得准确的水密度值。我们一般采用测量水温查表法和密度计测量法获得水的密度值,这里主要讨论两种测量方法带来的不确定度分量的不同以及它们对扩展不确定度的影响的不同。     

高精度弱磁材料磁化率测量仪及其测量方法的研究

基于古依法研制了弱磁材料磁化率测量仪,完成了直流磁场和磁天平测力传感器等的校准.该仪器磁化率测量分辨力优于1×10-8,磁化率测量范围1×10-1～1×10-6.在考虑了系统校准和各种影响磁化率测量的因素之后,得出本装置的弱磁钢测量不确定度优于1%;以Ag为代表的弱磁金属测量不确定度优于2%.     

两种高准确度测量光学玻璃折射率方法的比较

实验使用德国Trioptics公司生产的SpectroMaster HR UV-VIS-IR型折射率测量设备,采用最小偏向角法和封闭式直角照射法,对多种材料玻璃的不同谱线进行折射率测量,并分析比较这两种方法。实验结果为最小偏向角法不确定度1.1×10~(-6),封闭式直角照射法不确定度2.2×10~(-6)。最小偏向角法优于封闭式直角照射法,但如果能解决平行光管出射光的平行度等因素,封闭式直角照射法同样有前景。精密测量光学玻璃材料折射率对于航天、航空领域有重要意义。     

比较法校准氦真空参考漏孔漏率及合成不确定度评定

直接比对法是氦质谱检漏仪在稳定工作和引入气体相同条件下,将参考漏孔流出的氦气和标准漏孔提供的已知流量的氦气分别引入校准室中,用氦质谱检漏仪分别测量氦气产生的离子流,通过比较两次离子流的测量值计算出参考漏孔漏率的一种校准方法。这种校准范围为1×10-7Pa.m3/s~1×10-10Pa.m3/s。对同一参考漏孔,采用同样的校准测量,可以采用高斯分布统计的方法获得校准不确定度,其他不确定度分量由氦质谱检漏仪组成的校准装置决定,其合成相对不确定度可达到10%。     

圆柱体体积测量不确定度计算的探究北大核心CSCD

根据国家标准规定的间接测量量不确定度的合成过程,推导了由底面直径和高度的测量值计算获得的圆柱体体积的不确定度计算公式,推导得出的圆柱体体积不确定度的自由度计算公式比费业泰主编的《误差理论与数据处理(第6版)》的计算公式中的分母少1个测微仪示值误差的相关项。经分析,测量高度和直径时所产生的示值误差属于随机误差,并不相关。因此,在计算圆柱体体积不确定度的自由度时,不应引入测微仪的示值误差对高度和直径测量的相关项。     

测量结果不确定度与计量器具的选择

依据国家计量技术规范JJFl070-2005<质量包装商品净含量计量检验规则>,对定量包装商品净含量计量检验,称量法、密度法测量过程,测量不确定度和规范规定被测量的允许短缺量进行综合分析、判断.为实验室开展定量包装商品净含量计量检验选择合适的计量器具提供依据.     

机械式厚度表示值误差测量结果的不确定度分析和评定

一、测量方法 1.测量依据 JB/T10035-1999<厚度表> 2.环境条件 温度:(20±5)℃ 3.测量标准 五等量块,扩展不确定度为(0.5 0.5L)μm,包含因子κ=2.7 4.被测对象 测量范围为(0-10)mm,分度值为0.01mm,测力范围为(0.8～1.8)N,最大允许误差为±0.02mm,两测量面直径为Φ10mm,接触形式为平面-平面.