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计量学报  2015, Vol. 36 Issue (5): 449-454    DOI: 10.3969/j.issn.1000-1158.2015.05.01
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可变温的固体材料弹性参数测量系统研究
鲍静1,2,冯晓娟1,林鸿1,张金涛1,齐晓风1,2,李小亭2
1. 中国计量科学研究院热工计量科学研究所, 北京 100029; 
2. 河北大学质量技术监督学院, 河北 保定 071002
Study on the Setup for Measurement of Temperature-dependent Elastic Properties of Solids
BAO Jing1,2,FENG Xiao-juan1,LIN Hong1,ZHANG Jin-tao1,QI Xiao-feng1,2,LI Xiao-ting2
1. Division of Thermophysics and Process Measurements, National Institute of Metrology, Beijing 100029, China;
2. Institute of Quality and Technical Supervision, Hebei University, Baoding, Hebei 071002, China
全文: PDF (1484 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 基于超声共振频谱法原理,研制了可在变温条件下工作的超声共振频谱法测量系统,包括超声传感器、声学发射和接收系统、恒温系统以及数据采集和分析系统。在常温下分别测量了3种不同能量品质因数(Q值)的固体材料的弹性参数,分析了影响测量准确性的因素,测量的共振峰匹配误差(RMS)可小于0.04%,与国外先进商业仪的测量结果有良好的一致性。在此基础上,测量了轴承钢(9Cr18)从293 K至353 K的弹性参数,获得了轴承钢材料的等温压缩系数随温度变化的关系。该系统具备扩展测量温度范围的能力,所采用的超声共振测量元件,使得系统不做任何改动,在防氧化的保护气氛下,可将测量温度上限扩展至500 K;对超声信号激励和接收方式做相应改变,可扩展至更高测量温度。
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作者相关文章
鲍静
冯晓娟
林鸿
张金涛
齐晓风
李小亭
关键词 计量学气体折射率温度计等温压缩系数超声共振频谱    
Abstract:Based on the principle of ultrasonic resonance spectrum, a setup is developed including the ultrasonic signaling and detecting system, the thermostat and the data analysis software.The elastic modulus of three samples in different quality factors are measured at room temperature, and the effects influencing the measurement are investigated. The resonant frequency matching error (RMS) of 0.04% has been reached with the measurements by the developed setup. The results agree well with those of the global advanced commercial instruments. In addition, bearing steel(9Cr18)are measured at temperature from 293 K to 353 K for isothermal compressibility. The system is capable to measure the elastic modulus of solids at temperature up to 500 K at anti-oxidation atmosphere. After redesigning the ultrasonic signaling and detection system, it is capable for measurements at higher temperature.
Key wordsmetrology    gas refractive index thermometry    isothermal compressibility    resonant ultrasound spectroscopy
    
基金资助:国家自然科学基金(51476153;51276175)
作者简介: 鲍静(1989-)女,河北定州人,河北大学硕士研究生,主要从事微波谐振法测量热力学温度的研究。baojing@nim.ac.cn
引用本文:   
鲍静,冯晓娟,林鸿,张金涛,齐晓风,李小亭. 可变温的固体材料弹性参数测量系统研究[J]. 计量学报, 2015, 36(5): 449-454.
BAO Jing,FENG Xiao-juan,LIN Hong,ZHANG Jin-tao,QI Xiao-feng,LI Xiao-ting. Study on the Setup for Measurement of Temperature-dependent Elastic Properties of Solids. Acta Metrologica Sinica, 2015, 36(5): 449-454.
链接本文:  
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.05.01     或     http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2015/V36/I5/449
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