氦气电学测量压力测量的新方法可测试PTB精准压力表
- 2019/12/23 11:36:56 22014
- 来源：仪表网
【仪表网 行业应用】压力表是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。
电学检测电学测量一般用于核定待测系统或元件整体电学性能是否满足要求，有时也对局部电学参数进行检测，检测项目包括电压、电流、阻抗、电场、磁场、EDM、相应时间等。
而早在1998年，美国国家标准与技术研究院(NIST)的科研人员就提出使用电学测量法(容量测量法)对氦气的气体特性进行理论计算来测量压力。然而，实现这一想法是一项重大挑战。精确电容测量和高稳定电容器以及基于自然常数的理论计算一直未达到必要的水平。此外，与经典活塞压力计也没有实现充分的比对。
在过去十年中，PTB逐渐克服了相关实验障碍，借助重新定义温度单位开尔文的研究，终把经典活塞压力测量和容量测量均提升至世界水平。实现700万帕斯卡压力，是正常压力的七十倍，相对不确定度小于五百万分之一。同时，与经典活塞压力计进行了比对，这也是机械压力测量和电压力测量之间的比对。
容量测量法为高精度压力校准提供了第二种方法。一方面，该方法以及与经典压力标准的直接比对提供了验证氦的理论计算可能性。另一方面，还可以用于测量其他气体，促进气体计量学的进一步发展。
据悉，德国物理技术研究院(PTB)的科学家已经研发出一种全新的基于自然常数的压力测量方法。它可以用于测试PTB精准的压力表，检查范围从之前的10万帕斯卡增加到目前700万帕斯卡。这种方法在机械和电压力测量之间进行比对，相对不确定度小于五百万分之一。此外，新测量方法还提供了研究氦的独特机会，氦是基础物理学中的重要模型体系。
资料来源：百科、PTB网站
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