激光干涉儀環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅鳈z定裝置

/ 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

0 引言

激光干涉儀是以激光波長(zhǎng)為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行位移、直線度、角度等幾何量測(cè)量的高準(zhǔn)確度、多功能計(jì)量?jī)x器。然而，在空氣中傳播的激光波長(zhǎng)會(huì)受到空氣折射率的影響，空氣折射率則隨著大氣環(huán)境（包括氣壓、溫度及濕度）的變化而變化，因此在激光干涉儀的測(cè)量過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)測(cè)量大氣環(huán)境的參數(shù)，用于對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。以某激光干涉儀為例，其在真空環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境以及僅氣壓發(fā)生變化的大氣環(huán)境下的激光波長(zhǎng)如表1所列，可知1 hPa的氣壓測(cè)量誤差（測(cè)量值1 014.25 hPa，實(shí)際值1 013.25 hPa）能夠引起激光波長(zhǎng)的相對(duì)誤差為-2.7×10-7，并且該誤差會(huì)隨著測(cè)量距離的增大而增大。因此，研制一套針對(duì)激光干涉儀環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅鞯臋z定裝置，對(duì)于保證激光干涉儀的測(cè)量準(zhǔn)確度具有重要意義。

分析貴州民族學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)中所發(fā)/?/的共振峰，并將其與英語(yǔ)母語(yǔ)者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以從中發(fā)現(xiàn)民族語(yǔ)或者地方口音是否會(huì)對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)者的/?/產(chǎn)生影響，并分析其原因，以期找到有效提升學(xué)習(xí)者英語(yǔ)語(yǔ)音狀況的策略。

在前期對(duì)商品吸收液成功替換的基礎(chǔ)上，取某地青菜樣品，通過(guò)氧彈燃燒、堿液吸收等步驟制成碳酸鈣沉淀。將沉淀分成兩份，分別使用自配試劑（吸收液和閃爍液）和商品試劑（吸收液和閃爍液）配制出兩個(gè)待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明，自配試劑和商品試劑的效果相似，二者可以互為替代。

有條件限制說(shuō)原則上認(rèn)可原審原告在上訴審中能夠申請(qǐng)撤回起訴，但是其同樣認(rèn)為與一審撤回起訴相比，原審原告在上訴審中的撤訴應(yīng)當(dāng)面臨著較多特殊性障礙條件。

表1 激光波長(zhǎng)與大氣環(huán)境的關(guān)系

1 檢定依據(jù)

激光干涉儀的環(huán)境補(bǔ)償單元通過(guò)內(nèi)置或外接的氣壓傳感器測(cè)量大氣壓力，通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)終端連接通信，在計(jì)算機(jī)終端的軟件界面顯示測(cè)量的氣壓值，并用于對(duì)激光波長(zhǎng)的補(bǔ)償計(jì)算。因其符合JJG 1084-2013《數(shù)字式氣壓計(jì)檢定規(guī)程》中關(guān)于數(shù)字式氣壓計(jì)的定義，即“以數(shù)字形式輸出（顯示）氣壓量值的大氣壓力測(cè)量?jī)x器（包括綜合測(cè)量?jī)x器中滿足上述形式的大氣壓力測(cè)量單元）”，所以引用該規(guī)程作為激光干涉儀環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅鞯臋z定依據(jù)。

2 系統(tǒng)組成

式中：△pi— 氣壓傳感器的示值誤差平均值；

圖1 裝置示意圖

2.1 氣壓標(biāo)準(zhǔn)器

pi— 氣壓傳感器的示值平均值；

表2 氣壓傳感器的規(guī)格

表3 氣壓標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差

2.2 氣壓密封罐

氣壓密封罐設(shè)計(jì)成圓柱形，由底座、罐體、頂蓋及配套的緊固件組成。底座由鋁合金材料制成，罐體及頂蓋則由亞克力透明材料制成，三個(gè)部分利用O形圈配合螺栓壓緊方式密封氣壓?？紤]到環(huán)境補(bǔ)償單元與電腦終端的電路連接需求，在罐體側(cè)壁裝配有六根貫通罐體的帶螺紋接線銅柱，利用O形圈配合螺母及墊片密封氣壓。測(cè)試氣壓密封罐密封性能的方法如下：將裝置置于實(shí)驗(yàn)室恒溫條件下2 h達(dá)到熱平衡，測(cè)試過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)保持在（20.0±0.2）℃。選取60、90、120（kPa abs）三個(gè)測(cè)試點(diǎn)，利用數(shù)字壓力控制器控制壓力至測(cè)試點(diǎn)，待壓力穩(wěn)定后關(guān)閉控制功能，靜置5 min，測(cè)量密封罐內(nèi)第3 min及第5 min的氣壓值并計(jì)算泄漏速率。密封性測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。其泄漏速率在數(shù)字壓力控制器的可控范圍內(nèi)，因此該密封罐能夠用于檢定氣壓傳感器。

表4 氣壓密封罐的密封性測(cè)試

2.3 電路連接

環(huán)境補(bǔ)償單元與計(jì)算機(jī)終端通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)USB線纜連接。如果使用線纜直接連接，則會(huì)破壞氣壓密封罐的密封結(jié)構(gòu)。研究USB規(guī)范可知，USB線纜內(nèi)部由四根導(dǎo)線組成，其中兩根用于供電，兩根用于傳遞差分信號(hào)進(jìn)行數(shù)字通信[8]。由此，利用USB延長(zhǎng)線，將其斷開(kāi)后將對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線分別接于上文提及的同一接線銅柱兩側(cè)，從而在確保密封結(jié)構(gòu)完整的條件下完成電路連接。在接線銅柱間相互絕緣且其本身的電阻又能忽略不計(jì)的情況下，該連接方式能夠保證環(huán)境補(bǔ)償單元的正常工作。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.1 重復(fù)性試驗(yàn)

根據(jù)重復(fù)性試驗(yàn)方法，選取1 050 hPa abs試驗(yàn)點(diǎn)，用該裝置對(duì)被檢氣壓傳感器進(jìn)行10次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，得到的測(cè)量結(jié)果yi與重復(fù)性s（yi）見(jiàn)表5?？梢?jiàn)，該裝置的重復(fù)性符合作為氣壓標(biāo)準(zhǔn)器的要求。

表5 重復(fù)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.2 穩(wěn)定性考核

ps— 氣壓標(biāo)準(zhǔn)器的示值平均值；

表6 穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)

3.3 示值誤差檢定

口感酸的果蔬。雖然富含營(yíng)養(yǎng)，但對(duì)于胃酸過(guò)多的人來(lái)說(shuō)，橘子、檸檬、西紅柿、酸棗等口感酸的果蔬會(huì)刺激胃產(chǎn)生更多胃酸，加重?zé)摹?/p>

對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，測(cè)量模型為

環(huán)境補(bǔ)償單元的氣壓傳感器是直接置于大氣環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，因而沒(méi)有設(shè)計(jì)專門的密封壓力接口，且環(huán)境補(bǔ)償單元需要供電并與計(jì)算機(jī)終端連接通信，為此本次設(shè)計(jì)的裝置主要包括數(shù)字壓力控制器、氣壓密封罐及計(jì)算機(jī)終端，裝置示意圖見(jiàn)圖1。

目前主流的激光干涉儀環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅饕?guī)格見(jiàn)表2。根據(jù)JJG 1084-2013的規(guī)定，傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)屬于0.1級(jí)。本裝置選用一臺(tái)量程為0～350 kPa abs的數(shù)字壓力控制器作為氣壓標(biāo)準(zhǔn)器，其最大允許誤差見(jiàn)表3?？梢?jiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)器符合JJG 1084-2013中關(guān)于氣壓標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差的要求。并且，該標(biāo)準(zhǔn)器還具有壓力發(fā)生及控制功能，使得整套裝置無(wú)需另行配置造壓器，減少氣路連接點(diǎn)，確保密封性。

表7 示值誤差檢定數(shù)據(jù)

根據(jù)穩(wěn)定性考核方法，每隔30 d，用該裝置對(duì)同一被檢氣壓傳感器進(jìn)行一組10次的重復(fù)測(cè)量，共觀測(cè)四組，得到的測(cè)量結(jié)果與穩(wěn)定性見(jiàn)表6?？梢?jiàn)，該裝置的穩(wěn)定性符合作為氣壓標(biāo)準(zhǔn)器的要求。

使用該裝置對(duì)被檢氣壓傳感器進(jìn)行示值誤差檢定。根據(jù)JJG 1084-2013的規(guī)定，選取650、750、850、950、1 050、1 150（hPa abs）五個(gè)檢定點(diǎn)，逐點(diǎn)進(jìn)行兩次壓力循環(huán)，其各檢定點(diǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。

由此，測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度可以按下式計(jì)算：

δpr— 測(cè)量重復(fù)性引入的誤差（僅作用于不確定度）

在走向停尸間的路上，我困惑地停下腳步，幾臺(tái)帶輪推床在不銹鋼冰箱門前隨意停放著，上面蓋著床單的尸體腳趾上掛著死者的名牌。

式中：us— 氣壓標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，均勻分布，半寬見(jiàn)表3；

對(duì)于高速公路橋梁的養(yǎng)護(hù)并沒(méi)有做到位，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作跟不上，橋梁出了問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)救。很多大型的車輛尤其是一些重型卡車，通常會(huì)運(yùn)輸一些比較重的建材之類的物資，這些重型車輛會(huì)對(duì)高速公路路面帶來(lái)極大破壞。如果不能及時(shí)對(duì)損毀路面進(jìn)行補(bǔ)救養(yǎng)護(hù)，那么只會(huì)讓高速公路的損毀加速。

ures— 氣壓傳感器示值分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，均勻分布，半寬0.05 hPa；

ur— 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，利用極差法計(jì)算

計(jì)算可得各檢定點(diǎn)正、反行程示值誤差平均值的擴(kuò)展不確定度，如表8所列。可見(jiàn)，使用該裝置對(duì)被檢氣壓傳感器進(jìn)行檢定，測(cè)量結(jié)果的不確定度滿足小于被檢最大允許誤差四分之一的要求，可以判定該被檢氣壓傳感器的示值誤差符合JJG 1084-2013中準(zhǔn)確度等級(jí)0.1級(jí)的要求。

表8 示值誤差平均值的擴(kuò)展不確定度

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)激光干涉儀環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅鞯臋z定需求，研制了一套檢定裝置。測(cè)試結(jié)果表明，該裝置工作穩(wěn)定，符合JJG 1084-2013的相應(yīng)要求，可完成對(duì)環(huán)境補(bǔ)償單元?dú)鈮簜鞲衅鞯臋z定工作。該裝置的研制成功，使得上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院具備了激光干涉儀的全項(xiàng)目檢定能力，能夠滿足上海市乃至華東地區(qū)激光干涉儀的全項(xiàng)目檢定需求。

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