水三相點(diǎn)自動(dòng)復(fù)現(xiàn)裝置的研制及水三相點(diǎn)溫度測(cè)量的研究.pdf

1、水三相點(diǎn)是定義熱力學(xué)溫度單位的唯一參考點(diǎn)及ITS-90國際溫標(biāo)最重要的定義固定點(diǎn)。它在熱力學(xué)溫度測(cè)量、國際溫標(biāo)復(fù)現(xiàn)以及實(shí)際溫度測(cè)量中，具有十分重要的意義。在溫度計(jì)量領(lǐng)域，水三相點(diǎn)的準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)越來越受到世界各國的關(guān)注，其復(fù)現(xiàn)水平及復(fù)現(xiàn)技術(shù)的提高，為溫度計(jì)量的發(fā)展及溫度量值的準(zhǔn)確傳遞提供了保障。
　　 在溫度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，常采用四種傳統(tǒng)的凍制方法在水三相點(diǎn)容器內(nèi)凍制冰套：液氮法、干冰法、液氮冷卻銅棒法及熱管法。上述方法非常復(fù)雜，為使用水

2、三相點(diǎn)容器校準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)及監(jiān)測(cè)溫度計(jì)的漂移帶來很多不便。因此，研制水三相點(diǎn)容器自動(dòng)復(fù)現(xiàn)裝置，提高溫度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的可靠性，保證溫度量值的準(zhǔn)確傳遞具有重要的意義。
　　 基于熱管技術(shù)及半導(dǎo)體制冷技術(shù)，成功研制了小型水三相點(diǎn)容器自動(dòng)復(fù)現(xiàn)裝置。為了提高半導(dǎo)體制冷片的冷卻效果，采用高效的熱管散熱器傳遞半導(dǎo)體熱端的熱量。分析了傾斜角度對(duì)熱管散熱器傳熱性能的影響。研究表明：由于熱管散熱器采用了燒結(jié)銅粉作為吸液芯，熱管散熱器在

3、不同傾斜角度下均可正常工作。此外，設(shè)計(jì)了溫度控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，完成容器內(nèi)冰套的凍制、保存及鉑電阻溫度計(jì)的自動(dòng)測(cè)量。采用該裝置，成功復(fù)現(xiàn)了水三相點(diǎn)。在20小時(shí)內(nèi)復(fù)現(xiàn)的水三相點(diǎn)溫坪變化小于0.2mK，可以滿足高精度溫度測(cè)量的需求。該裝置與國外同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，結(jié)果表明：該裝置優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的性能。為了研究該凍制方法對(duì)水三相點(diǎn)溫度的影響，將小水三相點(diǎn)容器與傳統(tǒng)的大容器進(jìn)行比對(duì)。
　　 水三相點(diǎn)溫度取決于水三相點(diǎn)容器內(nèi)氫氧同位素的組