微波應(yīng)用于高溫試驗(yàn)的研究.pdf

1、熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制七個(gè)基本單位之一,它是物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)能的標(biāo)度,是國(guó)際溫標(biāo)定值的基礎(chǔ)。聲學(xué)溫度計(jì)作為確定熱力學(xué)溫度單位的基準(zhǔn)方法之一,是所有基準(zhǔn)方法中,具有最高準(zhǔn)確性的測(cè)量方法,其適用于1K至800K廣泛的溫度范圍。當(dāng)前國(guó)際溫度計(jì)量界,聲學(xué)溫度計(jì)的熱力學(xué)溫度測(cè)定值對(duì)國(guó)際溫標(biāo)修訂具有重要影響。本文作者參與中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院聲學(xué)法測(cè)量熱力學(xué)溫度的課題研究,在導(dǎo)師指導(dǎo)下,建立了聲學(xué)法測(cè)定熱力溫度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并在此系統(tǒng)上開(kāi)展了熱力學(xué)溫度測(cè)定的探索

2、研究。
　　國(guó)際溫標(biāo)是熱力學(xué)溫標(biāo)的逼近,準(zhǔn)確地測(cè)量熱力學(xué)溫度是制定或修訂國(guó)際溫標(biāo)的物理基礎(chǔ)。在600 K至1358 K溫度范圍,位于接觸法熱力學(xué)溫度測(cè)量的上沿和輻射法測(cè)量熱力學(xué)溫度的下沿不重合區(qū),在此溫度區(qū)間,缺乏可靠的熱力學(xué)溫度測(cè)量值。聲學(xué)溫度計(jì)是目前已知的具有最小測(cè)量不確定度的熱力學(xué)溫度測(cè)量方法。
　　聲學(xué)溫度計(jì)的原理是利用單原子氣體的理想氣體聲速與溫度的關(guān)系獲得熱力學(xué)溫度,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)量共鳴腔內(nèi)的聲學(xué)共振頻率和腔體尺寸

3、實(shí)現(xiàn)。聲學(xué)共鳴法測(cè)量熱力學(xué)溫度的關(guān)鍵技術(shù)之一是腔體內(nèi)的微波共鳴頻率的測(cè)量。由于商品化的微波傳感器可適用的溫度范圍非常有限,開(kāi)展高溫聲學(xué)溫度計(jì)研究,首先要解決的問(wèn)題是微波傳感器的研制。
　　本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分:(1)研制了耐高溫聲學(xué)和微波諧振腔,自制高溫微波電纜和天線;(2)建立了高純氣路和真空系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、高溫系統(tǒng)、微波測(cè)量系統(tǒng)以及自控控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);(3)開(kāi)展了400 K~1000 K的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,獲得微