激光干涉法测量硅高温环境下的线膨胀系数的实验研究

利用中国计量科学研究院自行设计的基于激光干涉法的材料线膨胀系数测量装置进行了材料线膨胀系数测量试验。该装置采用单频激光干涉，对称光路设计，其干涉仪分辨率小于1nm。实验过程中改进并完善了该装置，重新设计了加热炉，改进了实验方法，使该装置在800K以上的高温环境下能进行材料线膨胀系数的测量。在800K到1200K温度范围内，对单晶硅试样采用分段加热进行测量,并对样品变化过程及测量结果作了分析，得到了单晶硅线膨胀系数的曲线，实现了在1200K环境下采用激光干涉法材料线膨胀系数的纳米级测量。     

测定金属热膨胀系数的新方法

热膨胀是固体材料的一个重要特性.线膨胀系数是工程设计、精密仪器制造、材料焊接和加工中必须考虑的重要参数之一.学习线膨胀系数的测量是十分有意义的.     

基于光放大法测量金属线膨胀系数

金属线膨胀系数是研究金属性质常用的物理量,为了使测得的金属线膨胀系数更加准确,本文将光放大原理融合到金属线膨胀系数的测量中,利用光源、光屏、加热装置等自制的实验装置,根据加热前后光路形成的反射角度和光屏移动前后光斑位置的几何关系,通过光斑的移动距离来计算金属微小的形变量,进而得到金属的线膨胀系数。本文主要对金属铜进行研究,得到其线膨胀系数平均值,并与标准值进行对照,相对误差为0.05%,并将该方法推广到金属铝和钛的线膨胀系数的测量,得到相对误差均在0.90%以下,说明该方法可用于常见金属的线膨胀系数的测量。     

利用F-P干涉仪测量固体材料线膨胀系数

利用固体线膨胀时的长度改变引起入射到法布里-波罗干涉仪的激光光束角度发生变化的特点,设计了一种测量固体线膨胀系数的装置,并使用CCD精确测量干涉光斑发生的位移,测量了固体棒的线膨胀系数.实验结果表明该方法具有较高的可靠性和精确性,同时介绍了一种可以用于精确测量两平行平面间距的方法.     

应用无衍射贝塞尔光束的固体线膨胀系数测量系统

测量固体线膨胀系数是工程设计中的一项重要工作。这套非接触固体线膨胀系数测量系统利用激光三角法进行了设计。通过采用线阵CCD作为信号传感器来实现自动化测量。通过采用无衍射贝塞尔光束来提高测量精度和增大测量范围。     

固体线膨胀系数测量原理的理论误差分析

热膨胀是固体材料中一个很重要的特性.固体因受热而引起线度变化的现象称为线膨胀,对于不同材料的固体,线膨胀的程度各不相同,通常以线膨胀系数表征不同物质热膨胀的程度.     

聚二甲基硅氧烷的折射率和线膨胀气压响应特性

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种高分子有机硅化物,广泛应用于微流控芯片制备、生物、光学以及复合材料基体等不同的领域.通过结合PDMS与光纤结构构建了光纤干涉仪,利用光学传感技术研究了PDMS折射率和线膨胀的气压响应特性.实验结果表明,PDMS的折射率随气压的变化率为-2.1×10-2 RIU/MPa(RIU为折射率单位),线膨胀随气压的变化率为17.3 μm/MPa.采用光学测量的形式对PDMS的折射率和线膨胀气压响应进行研究,精确度和可靠性更高.     

光纤微位移法测量固体线膨胀系数

本文给出了一种金属固体线膨胀系数的测量方法,即采用光纤位移传感器的方法（光纤微位移法）来测量固体的线膨胀系数。测量了黄铜的线胀系数,分别用逐差法和线性回归法处理了实验数据,并与标准值进行了比较。     

测定固体线膨胀系数实验中百分表的正确使用

使用江西大学物理系科研新产品电热金属线胀仪进行《固体线膨胀系数的测定》实验,采用的是交流电直接加热法,用百分表测量伸长量。它与传统的蒸汽加热法和光杠杆测量方法相比,具有所用仪器简单、操作方便、测量数据多等优点。实验装置如下图所示。     

热膨胀法原位观测SrCoO3-δ材料的一级相变

在相变点处,若两相化学势的一阶导数不连续则为一级相变.材料发生一级相变时,必定伴随着体积的变化.用热膨胀方法原位观测了SrCoO3-δ材料的一级相变过程.结果表明:SrCoO3-δ材料在920℃时出现体积突变现象,对应六角相到立方相的转变.原位观测结果也进一步确认了多晶材料可通过测量其线膨胀来反映其体膨胀变化规律.     

热泵制热量测量空气焓值测量方法的改进

利用空气焓值测量方法对热泵的制热量进行测量时,通常采用测流量法测量空气的流量和截面平均温度．这种方法受温度测量布点的限制,使精度很难进一步提高,本文对这种方法进行了改进,采用风量测量和风速测量对温度进行加权的方法,并对这两种方法进行了比较和评价。     

CIS在瞬时多光谱爆温测量中的应用研究

对利用CMOS图像传感器进行爆温测量的方法进行了理论和实验研究。提出了一种更符合实际测量要求的瞬时多光谱爆温测量系统,并用激光器的特征谱线对系统进行了标定。利用该装置结合多光谱色温回归计算方法,测量了温度快速变化的卤钨灯的温度,得到了其随时间的变化曲线。     

温度误差对激光陀螺零偏温度补偿精度的影响分析

分析了温度测量误差对环形激光陀螺(RLG)零偏补偿精度的影响,通过仿真,在动态温度模型中,发现温度测量误差主要通过温度变化率对补偿结果产生影响,提出了该模型在陀螺零偏动态温度补偿中是否考虑温度测量误差的标准。仿真结果表明,对使用的温度补偿模型与温度传感器而言,在温度补偿精度明显小于0.001°/h时,要考虑温度测量误差的影响。     

用冲击波测量黑腔辐射温度的新方法

 用解析方法和数值模拟方法研究了用冲击波测量黑腔辐射温度的可能性及其可能达到的精度。结果表明, 通过精确测量镶嵌于黑腔靶侧面中间的Al楔形靶中冲击波的传播速度和压力的变化来推断黑腔的辐射温度随时间的变化是一种可行的方法, 而且可以大幅度地提高辐射温度的测量精度。     

基于小型低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置

高温超导材料的超导转变温度是判断超导材料性能优劣的一个重要指标,而超导材料转变温度的测量一般采用输运方法进行电阻随温度变化来确定.本文介绍一种新近研制的基于低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置,能有效的将样品温度从室温连续均匀的降至35K,通过Lab VIEW编写的数据采集系统人机界面,采用电流换向技术消除热电势,可以准确测量出超导材料的超导转变温度.经实验验证,该测量装置测量精确和重复性良好,可作为有效判定高温超导材料性能优劣的一种手段.     

聚氨酯泡沫低温下平均线膨胀系数的测定

使用相对比较法对聚氨酯泡沫从液氮温度到室温的平均线膨胀系数进行了测试。采用的试验装置具有微机自动测温系统、抽真空系统以及电加热系统 ,保证了测试的准确性。结果表明 :聚氨酯泡沫具有非常低的平均线膨胀系数 ,在平行与垂直发泡方向的膨胀性能差异不大。最后对试验进行了误差分析 ,得到最大相对误差为 8%。     

用T值测量仪测量卤钨灯色温

云南光学仪器厂研制的TCY微光物镜T值测量仪不仅可以测量物镜T值,而且还可以测量和标定各种卤钨灯的色温。文章阐述了用该仪器测量色温的原理、方法。并重点分析了多方面的误差因素。还指出了提高精度的方法和注意事项。实际测试结果和理论计算吻合较好:在2000～3000K范围内其测量精度为±10 K左右。用该仪器测量色温,操作简便、省时、经济并有较高的精度。建议推广应用。     

水的比汽化热测量装置的改进

对传统的测量水的比汽化热实验中的加热和输气装置进行改进,采用集成电路温度传感器测量量热器中温度,实现了水比汽化热非电量电测,较准确地测量水的比汽化热．     

一种基于双波长的光声测温技术

光声测温是一种利用光声效应来进行温度监控的新方法,具有非侵入式、高灵敏度和探测深度较深等优点.但现有的单波长光声测温方法极易受到系统及测量环境干扰而导致测量精度降低.为了解决这一问题,本文提出了一种双波长光声温度测量方法.在光声测温理论的基础上,分析推导了双波长光声测温的基本原理,并进行了仿体及离体组织样品的双波长光声测温实验.实验结果显示,与传统单波长模式相比,双波长模式下的光声温度测量误差明显减小,测量精度平均提高35%以上.研究结果表明双波长光声测温方法能够有效提高光声温度测量的精度和稳定性,可作为一种更精准的光声温度监控方法应用于医疗手术等领域.     

温度对长焦距测量精度的影响

 基于Ronchi光栅的泰伯效应,在理论上分析了温度场的波动对长焦距测量系统稳定性的影响。通过大量实验研究验证了在长焦距测量系统中内部和外部温度场的波动引起空气折射率的随机变化,进而影响到测量系统焦距测量值的稳定性。在对测量系统He-Ne激光源采取水循环降温、切断系统外部冷热源、对测量系统中光栅对采取隔热封装等有效措施后,使长焦距测量系统的重复性测量精度提高了5～8倍,标准差达到了0.1‰左右,测量数据波动范围在5 mm左右,其测量精度及其稳定性均达到了实际测量的要求。