全部∨
搜索
业务领域
国家计量基准/副基准
温标与温度基标准装置

温度是国际单位制中七个基本单位之一,在物理学单位中占有非常重要的地位。目前国际上公认的最基本的温度是根据热力学第二定律来定义的,称为热力学温度。

理想气体的等容和等压的延长线都交于一点,即在温度坐标轴的t=-273.15℃处,如右图所示。热力学温标给出了绝对零度为-273.15℃的概念,也称绝对温标。热力学温标的起点为绝对零度。

水三相点是国际温标中的一个极为重要的定义固定点,是用来定义热力学温度单位——开尔文的基本点。水的三相点就是水的固、液、汽三相共存的温度,水三相点压力为610.75Pa,温度为273.16K(0.01℃)。水三相点的复现性优于0.1mK。

热力学温度的单位为开尔文,定义为水三相点的热力学温度的1/273.16,符号为K。

水三相图

温度测量的基础是温标,温标实际上就是温度的数值表示方法,它用来保证温度量值的准确、一致和正确传递。温标包括定义固定点、内插仪器和内插公式三个基本要素。

我国目前采用的温标是ITS-90国际温标,它是我国温度量值统一的基础。ITS-90通过各温区和分温区来定义开尔文温度T90:

0.65K到5.00K之间, T90由3He和4He的蒸气压与温度的关系式来定义。

3.0K到氖三相点(24.5661K)之间,T90用氦气体温度计来定义。

平衡氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90用铂电阻温度计来定义。它使用一组规定的定义固定点和规定的参考函数以及内插温度的偏差函数来分度。

银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是借助于一个定义固定点和普朗克辐射定律来定义。

ITS-90分温区定义固定点


83.8058K~273.16K温度副基准装置

我院建立保存的83.8058K~273.16K温度副基准装置主要由水三相点装置、汞三相点装置、氩三相点装置以及副基准铂电阻温度计组成,用于准确复现ITS-90温标规定的83.8058K~273.16K温区内的温度量值。该装置与中国计量科学研究院共同承担着我国83.8058K~273.16K温区的量值传递工作,维持全国温度量值的统一。

根据ITS-90温标的定义,在83.8058K~273.16K 温度范围内的温度值,T90用铂电阻温度计来定义。它使用氩三相点、汞三相点和水三相点三个定义固定点和规定的参考函数以及内插温度的偏差函数来分度铂电阻温度计。

参考函数为:

偏差函数为:

式中,a,b系数由标准铂电阻温度计在水三相点,氩三相点,汞三相点测量求得的W与对应的参考函数的偏差求得。

装置技术指标:

测量范围: 83.8058K~273.16K

不确定度: U=0.22mK~1.0mK,k=2

氩三相点装置结构图


83.8058K~273.16K 副基准主要装置图


273.15K~933.473K 温度副基准装置

我院建立保存的273.15K~933.473K温度副基准装置主要由水三相点装置、铟凝固点、镓熔点、锡凝固点装置、锌凝固点、铝凝固点装置以及副基准铂电阻温度计组成,用于准确复现ITS-90温标规定的273.15K~933.473K温区内的温度量值。该装置与中国计量科学研究院共同承担着我国273.15K~933.473K温区的量值传递工作,维持全国温度量值的统一。

根据ITS-90温标的定义,在273.15K~933.473K温度范围内的温度值,T90用铂电阻温度计来定义。它使用铝凝固点、锌凝固点、锡凝固点、铟凝固点、镓熔点、水三相点六个定义固定点和规定的参考函数以及内插温度的偏差函数来分度铂电阻温度计。

参考函数为:

偏差函数为:

式中,a,b,c系数由标准铂电阻温度计在水三相点,锡凝固点,锌凝固点和铝凝固点温度测量求得的W值与对应的参考函数的偏差求得。

装置技术指标:

测量范围: 273.15K~933.473K

不确定度: U=0.22mK~2.1mK,k=2

锌凝固点装置结构图


273.15K~933.473K 副基准主要装置图

铂铑10-铂热电偶固定点装置

我院建立和保存的铂铑10-铂热电偶固定点装置主要由铜凝固点装置、铝凝固点装置、锌凝固点装置和标准组铂铑10-铂热电偶组成,是热电偶传递系统的最高标准装置。该装置担负着西南地区和其他地区的热电偶的量值传递工作,与中国计量科学研究院共同维持着我国热电偶温度传感器的量值统一,并与各国在热电偶温度传感器的量值保持一致。


技术指标:

测量范围:419.527℃~1084.62℃

不确定度:U=0.1℃,k=2

固定点炉结构图


业务咨询:
028-84404337
联系电话:
028-84404337
邮箱:
nimtt@nimtt.com
邮编:
610021
地址:
四川省成都市玉双路10号
Copyright©2013 中国测试技术研究院 版权所有 蜀ICP备 09003775 今日总访问量(单位:次):1010 今日独立用户访问量(单位:个):1010 19060

川公网安备 51010802000911号

Copyright©2013 中国测试技术研究院 版权所有