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氦氣電學測量壓力測量的新方法可測試PTB精準壓力表
http://www.belolats.com2019-12-23 15:53:34儀表網

  壓力表是指以彈性元件為敏感元件,測量并指示高于環境壓力的儀表,應用極為普遍,它幾乎遍及所有的工業流程和科研領域。在熱力管網、油氣傳輸、供水供氣系統、車輛維修保養廠店等領域隨處可見。尤其在工業過程控制與技術測量過程中,由于機械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機械強度以及生產方便等特性,使得機械式壓力表得到越來越廣泛的應用。

  電學檢測電學測量一般用于核定待測系統或元件整體電學性能是否滿足要求,有時也對局部電學參數進行檢測,檢測項目包括電壓、電流、阻抗、電場、磁場、EDM、相應時間等。

  而早在1998年,美國國家標準與技術研究院(NIST)的科研人員就提出使用電學測量法(容量測量法)對氦氣的氣體特性進行理論計算來測量壓力。然而,實現這一想法是一項重大挑戰。精確電容測量和高穩定電容器以及基于自然常數的理論計算一直未達到必要的水平。此外,與經典活塞壓力計也沒有實現充分的比對。

  在過去十年中,PTB逐漸克服了相關實驗障礙,借助重新定義溫度單位開爾文的研究,最終把經典活塞壓力測量和容量測量均提升至世界水平。首次實現700萬帕斯卡壓力,是正常壓力的七十倍,相對不確定度小于五百萬分之一。同時,與經典活塞壓力計進行了比對,這也是機械壓力測量和電壓力測量之間的首次比對。

  容量測量法為高精度壓力校準提供了第二種方法。一方面,該方法以及與經典壓力標準的直接比對提供了驗證氦的理論計算可能性。另一方面,還可以用于測量其他氣體,促進氣體計量學的進一步發展。

  據悉,德國物理技術研究院(PTB)的科學家已經研發出一種全新的基于自然常數的壓力測量方法。它可以用于測試PTB精準的壓力表,檢查范圍從之前的10萬帕斯卡增加到目前700萬帕斯卡。這種方法首次在機械和電壓力測量之間進行比對,相對不確定度小于五百萬分之一。此外,新測量方法還提供了研究氦的獨特機會,氦是基礎物理學中的重要模型體系。

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