本文關鍵詞：超聲共振頻譜法測量固體材料等溫壓縮系數(shù)的研究

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【摘要】：熱力學溫度是七個國際單位制基本單位之一,單位是開爾文(K)。它客觀反映了物體的真實溫度,精確測量熱力學溫度與科學研究、技術發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)、人們的日常生活息息相關。目前測量熱力學溫度的方法有很多種,氣體折射率基準溫度計是一種直接測量熱力學溫度的新型方法。以氦氣為工質的氣體折射率基準溫度計的工作壓力可達若干兆帕,為獲得相對標準不確定度為1×10-6的熱力學溫度測量結果,需要不同溫度下腔體材料的等溫壓縮系數(shù)的測量不確定度不超過0.1%。固體材料的等溫壓縮系數(shù)與其彈性參數(shù)密切相關,準確測量固體材料的彈性參數(shù)就可以得到等溫壓縮系數(shù)。彈性參數(shù)是溫度的函數(shù),然而,國內缺乏變溫環(huán)境下準確測量固體材料彈性參數(shù)的儀器和裝置。為此,本文作者基于超聲共振頻譜法原理,研制了可在變溫條件下工作的超聲共振譜法測量系統(tǒng),系統(tǒng)包括超聲傳感器、聲學發(fā)射和接收系統(tǒng),恒溫系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)。在常溫下分別測量了四種不同能量品質因數(shù)(Q值)的固體材料的彈性參數(shù),分析了影響測量準確性的因素,測量的共振峰匹配誤差(RMS)可小于0.04%,與國外先進商業(yè)儀的測量結果有良好的一致性。在此基礎上,測量了316L奧氏體無磁不銹鋼、軸承鋼(9Cr18)、無氧銅和氧化鋁四種被測樣品在273K至353 K的彈性參數(shù),獲得了四種被測樣品材料的楊氏模量E、剪切模量G和泊松比ν隨溫度變化的關系,并根據(jù)等溫壓縮系數(shù)的定義式,得到了四種被測樣品材料在273 K至353 K范圍內每隔10 K的溫度點對應的等溫壓縮系數(shù)。該超聲共振譜法測量系統(tǒng)具備擴展測量溫度范圍的能力,所采用的超聲共振測量元件,使得系統(tǒng)不做任何改動,在防氧化的保護氣氛下,可將測量溫度上限擴展至500 K;對超聲信號激勵和接收方式做相應改變,可擴展至更高測量溫度。
【關鍵詞】：氣體折射率溫度計 等溫壓縮系數(shù) 超聲共振頻譜 變溫
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB302;TB559
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 彈性模量的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 氣體折射率溫度計研究成果11-12
• 1.2.2 國內外彈性模量測量研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究目的及主要任務14-15
• 第2章 超聲共振頻譜法15-22
• 2.1 本章引論15
• 2.2 理論基礎15-16
• 2.3 超聲共振頻譜法（RUS）16-21
• 2.3.1 超聲共振頻譜法簡介16-17
• 2.3.2 超聲共振頻譜法的測量原理17-20
• 2.3.3 共振峰匹配誤差20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第3章 彈性模量測量系統(tǒng)22-28
• 3.1 本章引論22
• 3.2 超聲傳感器22-24
• 3.3 RUS測量系統(tǒng)24-27
• 3.4 本章小結27-28
• 第4章 實驗與數(shù)據(jù)分析28-52
• 4.1 本章引論28
• 4.2 被測樣品28
• 4.3 四種樣品在常溫下的測量結果28-38
• 4.4 四種樣品在變溫下的測量結果38-50
• 4.5 本章小結50-52
• 第5章 總結與展望52-54
• 5.1 研究總結52-53
• 5.2 未來展望53-54
• 參考文獻54-58
• 致謝58-59
• 攻讀學位期間取得的科研成果59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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5 管s，

本文編號：717450