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对于温度单位开尔文,一直沿用之际的是按照水的三相点来定义和导出单位。但最近发现同位素效应会造成温度单位的附加误差。从海洋中以及从陆地上各处提取的纯水导出的温度单位因同位素含量的不同而有微小差别。因此用玻尔兹曼常数直接导出热力学温度单位的工作得到了重视。如果能测出电阻热噪声电压的绝对数值,就可以达到测定玻尔兹曼常数的目的。12月28日,由中国计量科学研究院承担的《玻尔兹曼常数测量和热力学温度基准研究》课题通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题通过对玻尔兹曼常数测量和热力学温度基准及其关键技术的研究,建立玻尔兹曼常数测量装置和光谱辐射法、噪声法测量热力学温度装置,使我国首次具备玻尔兹曼常数测量和辐射法热力学温度测量能力,步入国际计量前沿研究领域。 该课题为国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”项目中的一项。在研究过程中实现了多方面的创新: 建立国际首创的定程圆柱声学法玻尔兹曼常数测量装置,在新型传感器应用、圆柱坐标系非理想因素修正分析体系建立、圆柱腔体绝对测量等几个关键技术问题上有突破。新获得的玻尔兹曼常数的相对标准不确定度与国际科技基本常数委员会(CODATA)2006年公布值的相对偏差小于1×10-6,成为目前国际计量界已获得的几个最高准确度的测量结果之一,使我国首次具备开展玻尔兹曼常数测量这一国际温度计量界最尖端领域的实验能力。对于我国参与温度单位开尔文的重新定义与国际温标赋值、紧跟国际温度计量的发展趋势具有里程碑性的意义。热力学温度基准研究方面,该课题组在国内首次建立了绝对辐射温度计及与之配套的性能测量实验装置,自主完成对金属-碳共晶点(钴-碳、铂-碳、铼-碳共晶点)和银凝固点热力学温度测量,相对标准不确定度达到(1.0~1.7)×10-4。实现对高温固定点的热力学温度赋值,对于我国参与为对新型高温固定点热力学温度国际赋值测量具有重要意义。在噪声法测量热力学温度方面,在国内首次研制了准绝热法氩三相点装置,达到拥有同类技术国际先进水平,并在国际上首次提出了噪声温度计残余电磁干扰余量修正方法,拓展了我国在中低温区的热力学温度测量。据了解,在此项研究过程中,课题组还建成了我国声学法频率测量前沿研究实验室,所掌握的声学共鸣、微波和激光干涉等尖端技术理论经验,对于高温热力学温度准确测量、流体物性准确测量、温室气体排放计量、核电反应堆等特殊环境温度的可靠测量、空间站温度开尔文单位可靠准确复现等领域的研究与应用,都具有重要的意义。
噪声测试仪,是用于工作现场,广场等公共场所的噪声检测和测试的仪器。噪声污染是影响较大的环境污染之一,较高分贝的噪音甚至会对人的耳膜造成严重的损伤,致使失聪等。噪声测试仪的应用可以提供噪声所达到的分贝以便采取相关措施控制和减小噪音。声音大小的计量单位是分贝,专业的噪音测试仪具有高灵敏的传感器,精度高,适用范围广,能广泛用于各种环境的噪音测量。 环境噪声监测仪器的选用 为防治噪声污染, 保障城乡居民生活工作和学习的声环境质量, 国家环境保护部最近发布了 GB3096-2008《声环境质量标准》. GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》 以及GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》,并于2008年10月1日开始实施。 在以上三个环境噪声测量标准中,都提到环境噪声监测仪器为积分平均声级计或环境噪声自动监测仪, 其性能应不低于GB3785和GB/T17181对2型仪器的要求。在老的声级计标准中,将声级计按准确度等级分为0型、1型、2型和3型。新的声级计标准将声级计按准确度等级分为1级和2级,它们与老的1型和2型相当,不再有0型和3型。 在GB12348-2008和GB22337-2008标准中, 还规定测量35dB以下的噪声应使用1型声级计, 且测量范围应满足所测量噪声的需要, 这是因为1级仪器的性能则要比2级仪器好得多。例如准确度2级仪器和1级仪器综合起来两者的误差差异可能在1.0dB以上。在新的声级计标准中,要求1级声级计的工作温度范围为-10℃~+50℃,在此温度范围内相对于参考温度灵敏度变化不大于±0.5dB;而2级声级计的工作温度范围为0℃~+40℃,在此温度范围内相对于参考温度灵敏度变化不大于±1.0dB。由于环境噪声监测仪器大多在现场使用,环境条件变化较大,显然1级仪器更能满足环境噪声测量的要求。 在GB22337-2008和GB12348-2008标准中, 首次提出结构传播固定设备室内噪声排放限值, 规定当排放的噪声通过建筑物结构传播至噪声敏感建筑物室内时, 噪声敏感建筑物室内等效声级既不得超过规定的A声级限值, 也不得超过规定的室内噪声倍频带声压级限值,( 倍频带中心频率为31.5Hz,63Hz,125Hz250Hz,500Hz, 其复盖频率为22Hz-707Hz) 这是考虑到不管是工业企业固定设备排放的噪声, 还是社会生活噪声排放源排放的噪声, 它们通过建筑物结构传播至噪声敏感建筑物室内(指医院, 学校机关, 科研单位, 住宅等需要保持安静的建筑物) 时, 噪声的主要成份呈低频特性, 这时测量A声级可能不会超过规定限值, 但是对于人的干扰却不能忽视, 因此只用A声级限值还不能保证噪声敏感建筑物室内声环境质量,新标准增加了低频段的倍频带声压级限值要求, 而且这些限值一个都不得超过, 这样就要求在测量A声级的同时, 进行噪声的倍频带频谱分析。 测量噪声监测仪器性能和品种的差异很大,用于环境噪声监测的仪器至少应具有时间平均的积分功能,也就是至少能测量等效连续声级Leq值,这对于环境监理部门已经足够。但对于需要进行交通噪声测量或噪声普查的环境监测站,则还应有统计声级LN(N=5,10,50,90,95)测量和24小时监测功能。为了减少手工记录和便于数据进一步处理,往往还需要配备微型打印机和将数据传送至计算机以及数据存储等功能,考虑到社会生活噪声中低频成分较多,仅仅用A声级难以评价其对人的影响,因此在测量A声级的同时,也要对噪声进行倍频程谱分析,然后用NR曲线来衡量每个倍频带声压级是否在允许范围内。这就需要电脑辐射使用带倍频程或1/3倍频程滤波器的噪声频谱分析测量仪器。
噪声(noise)又称噪音,定义为没有溶质通过检测器时,检测器输出的信号变化,以ND表示。噪声是指与被测样品无关的检测器输出信号的随机扰动变化。噪声分为短噪声和长噪声两种形式。短噪声俗称毛刺,使基线呈绒毛状,因信号频率的波动而引起,是比色谱峰的有效值频率更高的基线扰动。短噪声的存在并不影响色谱峰的分辨,但对检测限有一定影响。短噪声通常来自仪器的电子系统和泵的脉动,可以用适当的滤波器加以消除。长噪声是输出信号随机的和低频的变化情况,是由与色谱峰相类似频率的基线扰动构成的。长噪声可能是有规律的波动,基线呈波浪形,也可能是无规律的波动,引起色谱峰分辨的困难。对不同类型的检测器,长噪声的主要来源可能是不同的。有的是由于检测器本身部件不稳定,有的是由于流动相含有气泡或被污染,还可能是温度变化和流速波动等引起长噪声。对示差折光检测器而言,来源于周围环境和流动相流速变化而引起的温度和压力的波动,使检测池内液体的折光率发生改变,是引起长噪声的主要原因。降低长噪声可以通过改进检测器的设计来完成。