微波應(yīng)用于高溫試驗的研究.pdf

1、熱力學(xué)溫度是國際單位制七個基本單位之一,它是物質(zhì)熱運動能的標度,是國際溫標定值的基礎(chǔ)。聲學(xué)溫度計作為確定熱力學(xué)溫度單位的基準方法之一,是所有基準方法中,具有最高準確性的測量方法,其適用于1K至800K廣泛的溫度范圍。當前國際溫度計量界,聲學(xué)溫度計的熱力學(xué)溫度測定值對國際溫標修訂具有重要影響。本文作者參與中國計量科學(xué)研究院聲學(xué)法測量熱力學(xué)溫度的課題研究,在導(dǎo)師指導(dǎo)下,建立了聲學(xué)法測定熱力溫度實驗系統(tǒng),并在此系統(tǒng)上開展了熱力學(xué)溫度測定的探索

2、研究。
　　國際溫標是熱力學(xué)溫標的逼近,準確地測量熱力學(xué)溫度是制定或修訂國際溫標的物理基礎(chǔ)。在600 K至1358 K溫度范圍,位于接觸法熱力學(xué)溫度測量的上沿和輻射法測量熱力學(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)溫度測量值。聲學(xué)溫度計是目前已知的具有最小測量不確定度的熱力學(xué)溫度測量方法。
　　聲學(xué)溫度計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,實驗中通過測量共鳴腔內(nèi)的聲學(xué)共振頻率和腔體尺寸

3、實現(xiàn)。聲學(xué)共鳴法測量熱力學(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,開展高溫聲學(xué)溫度計研究,首先要解決的問題是微波傳感器的研制。
　　本項目研究內(nèi)容主要分為以下幾個部分:(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)、壓力測量系統(tǒng)、高溫系統(tǒng)、微波測量系統(tǒng)以及自控控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);(3)開展了400 K~1000 K的實驗測試,獲得微