【正文】
測(cè)系統(tǒng),為了保證A/D工作條件,電信號(hào)的幅度要求不能小于600mV,在此要求得到滿足的條件下。 (4)壓電陶瓷的回程誤差壓電陶瓷由于自身性能,在漂移修正的過(guò)程中存在回程誤差。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量壓電陶瓷回程誤差為3nm。(5)偏振分光鏡的非線性誤差在激光外差干涉納米測(cè)量中,偏振分光鏡存在非線性誤差,在偏振分光鏡存在5176。旋轉(zhuǎn)角誤差的情況下。(6)光學(xué)元件膨脹誤差測(cè)量過(guò)程中,隨著真空加熱爐的升溫并向環(huán)境輻射能量,干涉光路所在的環(huán)境溫度發(fā)生變化,引起石英臺(tái)以及光學(xué)器件的膨脹變化,引起的誤差為67nm。 (7)振動(dòng)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于真空系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)以及環(huán)境的振動(dòng)帶來(lái)的誤差為4nm。(8)漂移修正誤差通過(guò)系統(tǒng)改進(jìn),大大減小了信號(hào)的漂移,通過(guò)測(cè)量,由修正引起的測(cè)量誤差4nm。 溫度測(cè)量不確定度溫度測(cè)量不確定度包括:溫度測(cè)量數(shù)字儀表的測(cè)量精度,測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏?zhǔn)確度,測(cè)量溫場(chǎng)的均勻性。(1)數(shù)字儀表的精度用8位半的數(shù)字多用表3458A來(lái)測(cè)量K熱電偶的熱電勢(shì),其測(cè)量熱電勢(shì)精度能達(dá)到104mV,取均勻分布。(2)測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏?zhǔn)確度本套裝置所用的熱電偶是K型,%,取均勻分布。(3)測(cè)量溫場(chǎng)的均勻性爐子中間放樣品部分溫場(chǎng)分布不一致性在常溫、300℃、600℃、800℃、 K、 K、 K。 不確定度總表 測(cè)量不確定度總表不確定度項(xiàng)目不確定度數(shù)值(K1)常溫300℃600℃800℃樣品長(zhǎng)度測(cè)量測(cè)量重復(fù)性1010101010101010電子數(shù)顯卡尺的分辨率109109109109形變量測(cè)量測(cè)量重復(fù)性109109109109激光穩(wěn)定性1013101310131013計(jì)數(shù)器分辨率1010101010101010壓電陶瓷回程誤差109109109109偏振分光鏡非線性誤差109109109109光學(xué)器件膨脹誤差108108108108振動(dòng)109109109109信號(hào)漂移109109109109溫度測(cè)量測(cè)量?jī)x表分辨率109109109109熱電偶準(zhǔn)確度109109109109樣品溫度均勻性108108108108合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度108108108108擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度(k=2)108108108108 小結(jié)不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量表征,測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其測(cè)量不確定度的大小,可以這樣講,不確定度評(píng)定就是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程誤差的來(lái)源因素進(jìn)行評(píng)價(jià),從而清楚的看出影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的主要因素,有利于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,提高實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。本章依據(jù)熱膨脹率計(jì)算公式,分析了不確定度的來(lái)源,并逐一定量的分析對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的大小,即對(duì)不確定度來(lái)源分量進(jìn)行評(píng)定,最后根據(jù)計(jì)算公式得到總的合成不確定度,使本裝置的測(cè)量結(jié)果與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家裝置的測(cè)量結(jié)果具有可比性。本章主要對(duì)738奧氏體不銹鋼和單晶硅的熱膨脹率的測(cè)量結(jié)果在常溫、300℃、600℃、800℃進(jìn)行了不確定度評(píng)定。通過(guò)測(cè)量不確定度評(píng)定,可以看出,測(cè)量光路器件的膨脹形變誤差、樣品溫度均勻性對(duì)不確定度有重要的影響。第7章 全文總結(jié)本文利用中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院建立的材料線膨脹率測(cè)量裝置,以美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院提供的738奧氏體不銹鋼和單晶硅為樣品,實(shí)驗(yàn)測(cè)量其在常溫、300℃、600℃、800℃時(shí)的熱膨脹率,并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了國(guó)際比較,對(duì)影響測(cè)量的因素進(jìn)行了分析討論,對(duì)裝置進(jìn)行了改進(jìn)以及開(kāi)發(fā)了一套新的自動(dòng)測(cè)量軟件,最后重點(diǎn)對(duì)該測(cè)量裝置的測(cè)量不確定度進(jìn)行了全面分析。結(jié)論如下:1.該裝置在常溫、300℃、600℃、800℃時(shí)的測(cè)量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:%,%,%,%。結(jié)果表明,該裝置有較高的重復(fù)性。2.該裝置測(cè)量結(jié)果與國(guó)際數(shù)據(jù)比較,相對(duì)偏差在3%以內(nèi)。3.信號(hào)漂移、溫場(chǎng)梯度、光學(xué)元件、升溫速率和升溫步長(zhǎng)都是影響測(cè)量結(jié)果的因素。通過(guò)這些因素進(jìn)行分析討論,得到了該裝置的性能參數(shù),并對(duì)裝置進(jìn)行了提高,同時(shí)為以后裝置的提高提供了依據(jù)。4.熱膨脹測(cè)量不確定度的分析結(jié)果:108K1,在300℃108K1,在600℃108K1,在800℃108K1。為了提高測(cè)量精度和測(cè)量效率,進(jìn)一步工作如下:1. 提高計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)性能,確保形變測(cè)量準(zhǔn)確。2. 確保測(cè)量光路環(huán)境溫度的穩(wěn)定,減小因光學(xué)元件形變帶來(lái)的誤差。3. 提高加熱爐的溫場(chǎng)均勻性。4. 提高控溫系統(tǒng)的通信能力,將現(xiàn)有測(cè)量軟件與控溫系統(tǒng)相結(jié)合,進(jìn)一步提高測(cè)量的自動(dòng)化水平。5. 進(jìn)一步進(jìn)行不同升溫速率比較、不同升溫步長(zhǎng)測(cè)量比較、以及進(jìn)行升溫測(cè)量與降溫測(cè)量的比較等實(shí)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)[1] .[2] , , . 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