应用高温固定点校准精密光电高温计

通过复现温度间隔相近的3个高温固定点黑体,可以实现0.65 μm高温计在900～2 500 ℃、0.9 μm 高温计在600～2 000 ℃范围内的内插,不确定度最好水平分别达到0.3～1.2 ℃和0.3～0.6 ℃(k=2)。通过其他非分度固定点黑体和高温变温黑体的验证,2种波长高温计与高温基准温标的一致性优于0.1 ℃。应用高温固定点可以满足精密光电高温计接近国际最高水平的校准,提升高温校准的不确定度水平。     

高温温标复现与传递技术的改进

为了改善高温温标复现,研制了新的基准光电高温计和光谱响应度测量装置.采用基于参考点-高温计的亮度比测量的温标量值确定方式,将显著减小温标复现的不确定度.利用单固定点分度方法和Sakuma-Hattori方程的多固定点内插方法校准标准光电高温计,可大幅度减少温标传递环节,提高校准不确定度水平.     

以“固定点—高温计”方式传递 961.78 ℃以上国际温标

中国计量科学研究院在持续对高温基准装置研究工作的基础上,提升了光电高温计信噪比、非线性和辐射源尺寸效应等关键性能,并完善了光电高温计性能参数测量平台。与之前高温温标通过钨带灯传递不同,以“参考固定点—光电高温计”方式进行了银点以上高温温标的复现和传递,该方式可以避免光电高温计长期稳定性的影响,并将高温温度上限从2 200 ℃延伸至2 474 ℃,实验分析得到961.78～2 474 ℃的温标扩展不确定度(k=2)为0.08～0.62 ℃。2009年中英西三国温标复现比对结果验证了三国国际温标的一致性,并支持了上述不确定度评定。新传递方法可为精密光电高温计提供最高水平校准,并可扩展应用于900 nm等红外高温计校准。     

精密光电高温计的钨带灯校准方法

针对以精密钨带灯为标准器精密光电高温计的校准,介绍了I／V转换器量程增益比的确定方法;讨论了对高温计有效波长测量的基本要求;对直接比较分度中对钨带灯电流的亮度温度波长修正、充分利用真空钨带灯不确定度优势选取校准温度点、校准温度点之间误差的内插、以及钨带灯上限以上温度示值延伸方法等进行了论述。指出精密校准、应用中需注意的技术问题。     

Ga-In共晶固定点复现及赋值研究

次级固定点进一步分度温度计应用于温度校准已成为减小温度量值传递不确定度的重要方法.围绕Ga-In二元合金,以高复现水平为目标,详细介绍了大尺寸固定点容器研制、固定点灌注过程,开展了固定点复现性、亚配比剩余镓温坪验证实验研究;采用了切线交点法、均值法、三次多项式拟合法3种相变温度取值方法对Ga-In固定点进行了评价和分析...     

锌固定点装置的两种测量结果不确定度评定

0～429.527℃温度范围内接触测温用固定点装置主要有锌凝固点装置、锡凝固点装置和水三相点瓶,文章根据工况用两种方法对其进行校准,以锌凝固点装置的校准为例,对其测量结果的不确定度进行评定。     

Pd-C和Ru-C固定点的热力学和ITS-90温度测量

报告了中国计量科学研究院在参与高温固定点热力学温度国际联合研究后对Pd-C和Ru-C两个新高温固定点的研究成果,为Pd-C(1492℃)和Ru-C(1953℃)设计了两种类型坩埚,可用于校准辐射温度计和高温热电偶.Pd-C和Ru-C的国际温标值(T90)是由固定点-基准高温计外推测量,热力学温度(T)则利用精密光电高温...     

新一代的温度固定点

本文报道了新一代的温度固定点技术。这种新技术不同于传统的固定点，其设备简单，操作方便，工作效率高，主要适用于二级和工业用温度计的检定。一种新的水三相点复现方法，无需液氮、干冰等制冷剂，能自动形成水的三相平衡态，并维持数十小时。不锈钢壳镓熔点容器及其全自动复现装置，可自动实现长达一周的熔化温度，不确定度可达0．0001℃。二级校准用纯金属固定点，包括铟、锡、锌和铝，不确定度在0．001℃-0．005℃范围内。     

固定点分度装置校准铂铑10-铂热电偶不确定度评定

本文介绍了用固定点分度装置在铜、铝、锌凝固点校准铂铑 10 -铂热电偶的不确定度评定     

固定点分度装置校准铂铑10-铂热电偶不确定度评定

本文介绍了用固定点分度装置在铜、铝、锌凝固点校准铂铑10－铂热电偶的不确定度评定。     

改进型封装固定点黑体在辐射测温中的应用

为了延长固定点黑体容器使用寿命和简化使用流程,依据热管黑体和传统石墨坩埚黑体的设计使用经验,研制了改进型封装固定点黑体。针对所研制的锡固定点黑体分别用二等标准铂电阻和传递辐射温度计开展复现测试。改进型封装固定点黑体在经历20余次熔凝循环后,没有出现破裂和金属泄露现象。用标准铂电阻复现多次的平均值为231.909℃,扩展不确定度为0.015℃(k=2);而用固定点黑体校准传递辐射温度计的多次平均值为231.85℃,扩展不确定度为0.096℃(k=2)。     

微型双温度固定点容器研制

基准固定点传递技术应用于现场温度校准已成为提高工业温度测量水平的一种重要途径。采用多孔石墨坩埚半包围结构,内部对称填充了高纯铟(In)和锡(Sn)2种金属,研制了一种应用于现场校准的微型双温度固定点容器。实验结果表明,In点熔化温坪持续时间约为2 h,Sn点熔化温坪持续时间约为3 h,In和Sn的温坪复现的扩展不确定度分别为4.0 mK 和4.4 mK(k=2),可满足工业现场对精密铂电阻温度计的校准需求。     

二级校准用温度固定点

近年来出现了一种新的温度固定点校准技术。这种新技术不同于经典的固定点技术，所用设备简单，操作方便，工作效率高，主要适用于二级和工业温度计的校准。本文简要介绍了若干应用例子：一种不需用液氮或干冻冻制及杜瓦瓶保存的复现水三相点的新方法，自动金属固定点装置和不锈饮固定点容器及其复现装置等。     

使用不同截止特性滤光片的高温计校准实验研究

干涉滤光片是高温计实现测量单色辐射亮度的重要光学元件,本文针对常用波长660nm滤光片,从截止特性角度分析对高温计校准有效波长和延伸温标的影响。通过三片波长带宽相同、截止特性互异的滤光片在同一光电高温计的光谱响应度实验,分析了截止特性对有效波长的影响,并利用工作基准钨带灯对高温计“单参考点－有效波长”的延伸温标进行验证,实验证明截止特性达OD4的滤光片可以满足标准级的高温计测量精度要求,基准级高温计则应选择截止特性更好的滤光片,以降低有效波长不确定度来减小延伸温标的不确定度。     

高温钨铼热电偶校准分析

介绍了钨铼热电偶校准装置以及钨铼热电偶的制作、安装、标准器和仪器设备的使用方法和注意事项,以立式高温检定炉作热源,光电高温计作为标准,对钨铼热电偶进行校准。根据校准过程中的影响因素,对测量结果进行不确定度分析,通过实验结果分析在1 500~2 300℃温度段校准结果的相对不确定度在0.6%t以内。     

基于微型镓基共晶固定点的温度传感器在轨校准方法研究

介绍了微型镓基共晶固定点的灌注工艺和准绝热相变特性测量系统;结合空腔黑体和非近位安装的温度传感器,研究了Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点的相变温坪重复性和Ga固定点的相变温坪长期稳定性;通过特定的热环境下镓及2个镓基共晶固定点三者熔化过程中温度传感器测量到的相变温坪值,对嵌入空腔黑体底部的温度传感器进行校准,其校准结果与实验室常规校准方法得到的结果差异均小于2mK。实验结果表明:在热环境保持不变的条件下,随着相变时间的增加,相变温坪值就越靠近理论上相变物质的熔化温度,即固定点与温度传感器测孔之间的异位温差越小;对于Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点,温度传感器测量到的相变温坪值与加热功率呈线性关系,零功率下的单点校准温度分别为20.352℃和25.187℃。     

真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制

介绍了中国计量科学研究院研制的真空汞固定点黑体辐射源的结构、工作原理、性能测试结果和不确定度分析。真空汞固定点黑体辐射源灌注的是纯度为99.9999%的高纯汞,黑体空腔开口直径为25 mm,空腔内径为28 mm,深度为260 mm,表面喷涂了NEXTEL 811-21高发射率涂层,采用基于蒙特卡罗黑体发射率仿真计算的方法,计算了黑体空腔在波长为8~14μm的发射率,结果优于0.9999;在真空环境下,测试了真空汞固定点黑体辐射源的温坪曲线和重复性等主要技术指标,结果表明真空汞固定点黑体辐射源温坪稳定性优于2 mK,多次重复性优于1 mK;分析了真空汞固定点黑体辐射源的不确定度来源,其合成标准不确定度为16 mK。     

新型锡、锌固定点炉的研制

研制了新型的三段式固定点加热炉,建立了ITS-90温标定义的锌凝固点和锡凝固点装置.采用先进的加热和控温技术及合理有效的加热器绕制方式,炉温范围从100℃到500℃,包含了ITS-90温标定义的铟固定点、锡固定点、锌固定点.在该固定点炉装置进行了锌固定点和锡固定点的温场测试,控温精度为0.1℃,垂直温场优于0.05℃,固定点装置可用于标准铂电阻温度计的检定分度使用,提供稳定的温度源.     

基于ITS-90国际温标的精密铂电阻温度计分度方法研究

正一、引言精密铂电阻温度计的稳定性介于标准铂电阻温度计与工业铂热电阻之间,近年来被广泛应用于温度测量领域,其分度和标定的方法一直为人们所关注。标准铂电阻温度计根据ITS-1990国际温标定义的固定点法进行分度,准确度较高。工业铂热电阻主要采用CVD方程法进行分度,但是CVD方程法存在不确定度较大等问题,很难满足0~300℃整个温度段的精密测温要求。     

谈标准水银温度计的固定点检查及读数改正

标准水银温度计是常用的温度计量标准器具,它的固定点示值因种种原因可能会变动,产生测量误差。本文介绍了标准水银温度计的冰点、沸点示值的检查及读数改正方法,此外还介绍了全浸没式水银温度计的露丝改正法,以获得更为准确可靠的测量结果。