激光干涉法測量固體材料熱膨脹率的不確定度研究碩士終稿畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 測系統，為了保證A/D工作條件，電信號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，在漂移修正的過程中存在回程誤差。經實驗測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。旋轉角誤差的情況下。（6）光學元件膨脹誤差測量過程中，隨著真空加熱爐的升溫并向環境輻射能量，干涉光路所在的環境溫度發生變化，引起石英臺以及光學器件的膨脹變化，引起的誤差為67nm。 （7）振動在實驗過程中，由于真空系統、恒溫系統以及環境的振動帶來的誤差為4nm。（8）漂移修正誤差通過系統改進，大大減小了信號的漂移，通過測量，由修正引起的測量誤差4nm。 溫度測量不確定度溫度測量不確定度包括：溫度測量數字儀表的測量精度，測溫熱電偶的準確度，測量溫場的均勻性。（1）數字儀表的精度用8位半的數字多用表3458A來測量K熱電偶的熱電勢，其測量熱電勢精度能達到104mV，取均勻分布。（2）測溫熱電偶的準確度本套裝置所用的熱電偶是K型，%，取均勻分布。（3）測量溫場的均勻性爐子中間放樣品部分溫場分布不一致性在常溫、300℃、600℃、800℃、 K、 K、 K。 不確定度總表 測量不確定度總表不確定度項目不確定度數值（K1）常溫300℃600℃800℃樣品長度測量測量重復性1010101010101010電子數顯卡尺的分辨率109109109109形變量測量測量重復性109109109109激光穩定性1013101310131013計數器分辨率1010101010101010壓電陶瓷回程誤差109109109109偏振分光鏡非線性誤差109109109109光學器件膨脹誤差108108108108振動109109109109信號漂移109109109109溫度測量測量儀表分辨率109109109109熱電偶準確度109109109109樣品溫度均勻性108108108108合成標準不確定度108108108108擴展標準不確定度(k=2)108108108108 小結不確定度就是對測量結果質量的定量表征，測量結果的可用性很大程度上取決于其測量不確定度的大小，可以這樣講，不確定度評定就是對實驗過程誤差的來源因素進行評價，從而清楚的看出影響實驗準確度的主要因素，有利于改進實驗裝置，提高實驗測試結果的準確性。本章依據熱膨脹率計算公式，分析了不確定度的來源，并逐一定量的分析對測量結果影響的大小，即對不確定度來源分量進行評定，最后根據計算公式得到總的合成不確定度，使本裝置的測量結果與國外發達國家裝置的測量結果具有可比性。本章主要對738奧氏體不銹鋼和單晶硅的熱膨脹率的測量結果在常溫、300℃、600℃、800℃進行了不確定度評定。通過測量不確定度評定，可以看出，測量光路器件的膨脹形變誤差、樣品溫度均勻性對不確定度有重要的影響。第7章 全文總結本文利用中國計量科學研究院建立的材料線膨脹率測量裝置，以美國國家標準技術研究院提供的738奧氏體不銹鋼和單晶硅為樣品，實驗測量其在常溫、300℃、600℃、800℃時的熱膨脹率，并在實驗的基礎上對測量結果進行了國際比較，對影響測量的因素進行了分析討論，對裝置進行了改進以及開發了一套新的自動測量軟件，最后重點對該測量裝置的測量不確定度進行了全面分析。結論如下：1．該裝置在常溫、300℃、600℃、800℃時的測量相對標準偏差分別為：%，%，%，%。結果表明，該裝置有較高的重復性。2．該裝置測量結果與國際數據比較，相對偏差在3%以內。3．信號漂移、溫場梯度、光學元件、升溫速率和升溫步長都是影響測量結果的因素。通過這些因素進行分析討論，得到了該裝置的性能參數，并對裝置進行了提高，同時為以后裝置的提高提供了依據。4．熱膨脹測量不確定度的分析結果：108K1，在300℃108K1，在600℃108K1，在800℃108K1。為了提高測量精度和測量效率，進一步工作如下：1. 提高計數器的計數性能，確保形變測量準確。2. 確保測量光路環境溫度的穩定，減小因光學元件形變帶來的誤差。3. 提高加熱爐的溫場均勻性。4. 提高控溫系統的通信能力，將現有測量軟件與控溫系統相結合，進一步提高測量的自動化水平。5. 進一步進行不同升溫速率比較、不同升溫步長測量比較、以及進行升溫測量與降溫測量的比較等實驗。參考文獻[1] .[2] , , . 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