不同系统锡凝固点装置的比对

　　0　概述

　　近几年,在国内外温度测量方面有了许多新的发展,单从定义固定点方面来讲,就有不小的进展。比如对水三相点的进一步研究,对一些共晶点及迷你型的定义固定点容器,定点炉,定点池装置的开发及研究并运用。解决了一些新的测温仪器、一些结构及形状非常规的标准及精密的铂电阻温度计测量。

　　锡凝固点(231. 928℃)是ITS-90国际温标的定义固定点之一,也是标准铂电阻温度计重要的常用分度点。

　　为了验证小型锡定点炉的准确度及使用方法,我们在2005年4月份将中国计量科学研究院研制的锡定点整套装置与美国HART公司生产的小型锡定点炉分别用F18电桥与1590测温仪进行了一次比对。具体介绍如下:

　　1　比对用设备及装置

　　在比对中,采用不同的电测,不同结构的容器与定点炉,各自组成一套定点分度系统。如表1所列。比对中使用电测仪器分别为F18电桥及1590测温仪,其不确定度分别为0.1×10-6以及1×10-6。两支工作基准铂电阻温度计,水三相点瓶及其保温装置。

　　2　比对的过程

　　1)同时将两个锡点炉升温,在锡完全熔化后,炉温保持在比锡凝固点高2℃左右。

　　2)次日分别测量垂直温场,从炉内固定点容器的中心管底部起至150mm范围内向上共提4个点:0mm、50mm、100mm、150mm,每个点间隔1分钟记录其控温温度计的电阻值,然后再依次向下放到0mm的位置。上提与下放的两组数值求其平均值,其最大与最小的差值为垂直温场的测量值。

　　3)温场测量后将两个锡点炉慢降温。经过40分钟的时间,HART锡点炉首先过冷回升并用金属诱导棒进行1分钟的诱导后,将№319045温度计插入炉中,同时将炉温控在比锡凝固点低1℃左右。53分钟后NIM锡点炉也回升,同样进行了1分钟的诱导并将№26513温度计插入炉中,将炉温控在比锡凝固低1℃左右。在30分钟后用F18电桥测量NIM炉中的温度计(№319045),在12分钟内共测得4组数据。同时用1590测温仪测在HART炉中的温度计(№26513)的40个数的平均值。

　　4)然后两支温度计交换放在未测过的锡点炉中,待20分钟热平衡后,用上述方法各自进行测量。

　　5)两支温度计在锡凝固点上测量结束后,再用两个电桥测量两支温度计在水三相点的值。

　　3　比对结果

　　1)两种锡点炉的温场比对结果均小于0. 02℃,不会引起测量时的漏热。

　　2)将用F18电桥测得的在锡凝固点的电阻比按JJG160-1992规程的规定仅进行了电桥所配标准电阻的温度修正。其三相点的电阻比除标准的电阻的温度修正外还进行了静压修正。而1590测温仪测得的是电阻值,则仅对其水三相点进行了静压修正。两个测量系统比对的数据如表2所示。