激光干涉仪环境补偿单元气压传感器检定装置

/ 上海市计量测试技术研究院

0 引言

激光干涉仪是以激光波长为测量标准，进行位移、直线度、角度等几何量测量的高准确度、多功能计量仪器。然而，在空气中传播的激光波长会受到空气折射率的影响，空气折射率则随着大气环境（包括气压、温度及湿度）的变化而变化，因此在激光干涉仪的测量过程中，需要实时测量大气环境的参数，用于对激光波长进行补偿。以某激光干涉仪为例，其在真空环境、标准大气环境以及仅气压发生变化的大气环境下的激光波长如表1所列，可知1 hPa的气压测量误差（测量值1 014.25 hPa，实际值1 013.25 hPa）能够引起激光波长的相对误差为-2.7×10-7，并且该误差会随着测量距离的增大而增大。因此，研制一套针对激光干涉仪环境补偿单元气压传感器的检定装置，对于保证激光干涉仪的测量准确度具有重要意义。

分析贵州民族学生英语学习中所发/ɝ/的共振峰，并将其与英语母语者的实验数据进行对比，以从中发现民族语或者地方口音是否会对英语学习者的/ɝ/产生影响，并分析其原因，以期找到有效提升学习者英语语音状况的策略。

在前期对商品吸收液成功替换的基础上，取某地青菜样品，通过氧弹燃烧、碱液吸收等步骤制成碳酸钙沉淀。将沉淀分成两份，分别使用自配试剂（吸收液和闪烁液）和商品试剂（吸收液和闪烁液）配制出两个待测样品进行测量。测量结果表明，自配试剂和商品试剂的效果相似，二者可以互为替代。

有条件限制说原则上认可原审原告在上诉审中能够申请撤回起诉，但是其同样认为与一审撤回起诉相比，原审原告在上诉审中的撤诉应当面临着较多特殊性障碍条件。

表1 激光波长与大气环境的关系

1 检定依据

激光干涉仪的环境补偿单元通过内置或外接的气压传感器测量大气压力，通过USB接口与计算机终端连接通信，在计算机终端的软件界面显示测量的气压值，并用于对激光波长的补偿计算。因其符合JJG 1084-2013《数字式气压计检定规程》中关于数字式气压计的定义，即“以数字形式输出（显示）气压量值的大气压力测量仪器（包括综合测量仪器中满足上述形式的大气压力测量单元）”，所以引用该规程作为激光干涉仪环境补偿单元气压传感器的检定依据。

2 系统组成

式中：△pi— 气压传感器的示值误差平均值；

图1 装置示意图

2.1 气压标准器

pi— 气压传感器的示值平均值；

表2 气压传感器的规格

表3 气压标准器的最大允许误差

2.2 气压密封罐

气压密封罐设计成圆柱形，由底座、罐体、顶盖及配套的紧固件组成。底座由铝合金材料制成，罐体及顶盖则由亚克力透明材料制成，三个部分利用O形圈配合螺栓压紧方式密封气压。考虑到环境补偿单元与电脑终端的电路连接需求，在罐体侧壁装配有六根贯通罐体的带螺纹接线铜柱，利用O形圈配合螺母及垫片密封气压。测试气压密封罐密封性能的方法如下：将装置置于实验室恒温条件下2 h达到热平衡，测试过程中实验室温度应保持在（20.0±0.2）℃。选取60、90、120（kPa abs）三个测试点，利用数字压力控制器控制压力至测试点，待压力稳定后关闭控制功能，静置5 min，测量密封罐内第3 min及第5 min的气压值并计算泄漏速率。密封性测试结果见表4。其泄漏速率在数字压力控制器的可控范围内，因此该密封罐能够用于检定气压传感器。

表4 气压密封罐的密封性测试

2.3 电路连接

环境补偿单元与计算机终端通过标准USB线缆连接。如果使用线缆直接连接，则会破坏气压密封罐的密封结构。研究USB规范可知，USB线缆内部由四根导线组成，其中两根用于供电，两根用于传递差分信号进行数字通信[8]。由此，利用USB延长线，将其断开后将对应的导线分别接于上文提及的同一接线铜柱两侧，从而在确保密封结构完整的条件下完成电路连接。在接线铜柱间相互绝缘且其本身的电阻又能忽略不计的情况下，该连接方式能够保证环境补偿单元的正常工作。

3 实验数据

3.1 重复性试验

根据重复性试验方法，选取1 050 hPa abs试验点，用该装置对被检气压传感器进行10次独立重复测量，得到的测量结果yi与重复性s（yi）见表5。可见，该装置的重复性符合作为气压标准器的要求。

表5 重复性试验数据

3.2 稳定性考核

ps— 气压标准器的示值平均值；

表6 稳定性考核数据

3.3 示值误差检定

口感酸的果蔬。虽然富含营养，但对于胃酸过多的人来说，橘子、柠檬、西红柿、酸枣等口感酸的果蔬会刺激胃产生更多胃酸，加重烧心。

对测量结果的不确定度进行评定，测量模型为

环境补偿单元的气压传感器是直接置于大气环境中进行测量，因而没有设计专门的密封压力接口，且环境补偿单元需要供电并与计算机终端连接通信，为此本次设计的装置主要包括数字压力控制器、气压密封罐及计算机终端，装置示意图见图1。

目前主流的激光干涉仪环境补偿单元气压传感器规格见表2。根据JJG 1084-2013的规定，传感器的准确度等级属于0.1级。本装置选用一台量程为0～350 kPa abs的数字压力控制器作为气压标准器，其最大允许误差见表3。可见，该标准器符合JJG 1084-2013中关于气压标准器最大允许误差的要求。并且，该标准器还具有压力发生及控制功能，使得整套装置无需另行配置造压器，减少气路连接点，确保密封性。

表7 示值误差检定数据

根据稳定性考核方法，每隔30 d，用该装置对同一被检气压传感器进行一组10次的重复测量，共观测四组，得到的测量结果与稳定性见表6。可见，该装置的稳定性符合作为气压标准器的要求。

使用该装置对被检气压传感器进行示值误差检定。根据JJG 1084-2013的规定，选取650、750、850、950、1 050、1 150（hPa abs）五个检定点，逐点进行两次压力循环，其各检定点数据见表7。

由此，测量结果的扩展不确定度可以按下式计算：

δpr— 测量重复性引入的误差（仅作用于不确定度）

在走向停尸间的路上，我困惑地停下脚步，几台带轮推床在不锈钢冰箱门前随意停放着，上面盖着床单的尸体脚趾上挂着死者的名牌。

式中：us— 气压标准器引入的标准不确定度分量，均匀分布，半宽见表3；

对于高速公路桥梁的养护并没有做到位，后续的养护工作跟不上，桥梁出了问题没有及时补救。很多大型的车辆尤其是一些重型卡车，通常会运输一些比较重的建材之类的物资，这些重型车辆会对高速公路路面带来极大破坏。如果不能及时对损毁路面进行补救养护，那么只会让高速公路的损毁加速。

ures— 气压传感器示值分辨力引入的标准不确定度分量，均匀分布，半宽0.05 hPa；

ur— 测量重复性引入的标准不确定度分量，利用极差法计算

计算可得各检定点正、反行程示值误差平均值的扩展不确定度，如表8所列。可见，使用该装置对被检气压传感器进行检定，测量结果的不确定度满足小于被检最大允许误差四分之一的要求，可以判定该被检气压传感器的示值误差符合JJG 1084-2013中准确度等级0.1级的要求。

表8 示值误差平均值的扩展不确定度

4 结语

针对激光干涉仪环境补偿单元气压传感器的检定需求，研制了一套检定装置。测试结果表明，该装置工作稳定，符合JJG 1084-2013的相应要求，可完成对环境补偿单元气压传感器的检定工作。该装置的研制成功，使得上海市计量测试技术研究院具备了激光干涉仪的全项目检定能力，能够满足上海市乃至华东地区激光干涉仪的全项目检定需求。

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