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3上一篇  下一篇4 2017年01月19日 版面导航 放大 缩小 默认        

中国计量院解决质量单位重新定义后量值传递关键技术

杨帆 陈杭杭 史玉成
 

    本报讯 (杨 帆 陈杭杭 记者史玉成)日前,由中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)承担的质检总局科技计划项目“高准确度真空质量测量系统的建立”项目,顺利通过专家验收。项目首次在我国建立了最大量程1kg的高准确度真空质量测量装置,真空质量测量重复性、灵敏度达到国际先进水平,成功解决了2018年国际质量单位千克重新定义后质量量值传递技术关键问题,为保障未来我国质量量值与国际等效一致奠定了技术基础。

    据专家介绍,在国际单位制7个基本量中,质量单位是目前唯一靠实物基准复现的。然而,由于实物基准易受环境影响,在长期稳定性方面具有局限性,国际上计划在2018年实现对“千克”进行重新定义。届时,基于量子物理的质量自然基准将取代目前尚在使用的国际千克原器实物基准,成为国际质量单位新的源头。由于未来的质量单位将在真空中实现,而日常生活的质量工作标准——砝码,仍是在空气中使用的,这给质量量值的传递方式带来了一系列问题——除了需要将保存在真空中的质量标准传递到空气中外,还必须对环境参数进行测量和实时修正,以保障质量单位重新定义后,我国质量量值在传递过程中的准确、可靠。

    为此,中国计量院从2013年起,围绕质量单位新定义之后质量量值传递关键技术开展了系列研究。经过多年努力,项目组在真空质量测量、真空质量标准的传递,以及异型砝码表面吸附测量和修正等方面取得了一系列创新成果,建立了测量灵敏度优于0.1μg、满载重复性优于0.47μg、测量扩展不确定度25μg(k=2)的高准确度真空质量测量装置;形成了不同材料砝码表面吸附率测量、不确定度评估和吸附修正,空气密度测量、砝码交换称量等一系列具有自主知识产权的技术。

    据了解,项目建立的高准确度真空质量测量装置成功解决了砝码真空质量测量时系统稳定性和保持高真空度之间的矛盾;采用的非接触式分子泵散热方法和多点位多参数循环监测方法,显著提高了装置的测量重复性和稳定性。项目建立的高准确度真空质量装置和提出的具有自主知识产权的质量测量数据比较方法,在提高我国真空质量量值传递可靠性的同时,为国际质量单位重新定义的研究积累并提供了基础数据。

 
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法律顾问:北京岳成律师事务所

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