低氧分压下PtO2的分解机理研究

高纯铂丝作为标准铂电阻温度计的传感元件,其氧化与分解机理是影响温度计稳定性的关键因素。采用差示量热扫描法与X射线光电子能谱共同分析了2种类型的铂氧化物PtO2和PtO在低氧分压下的分解过程。结果表明:2种氧化物的分解温度对氧气分压有明显的依赖性,氧气分压10kPa下,570℃时PtO2基本完全分解为Pt单质和PtO;在氧分压为3kPa下PtO;2的起始分解温度约为520℃,565℃以上大量分解为Pt单质,且当温度达到585℃时,PtO2分解为Pt的速度达到最快。研究结果可为铂电阻温度计的制作工艺、计量检定规程的完善提供数据参考和理论支持。     

在0～660.323℃温区标准铂电阻温度计的两个二次偏差函数

给出了在0～660．323℃温区标准铂电阻温度计(SPRT)的两个二次偏差函数：一个是由水三相点、锡凝固点和铝凝固点的检定值来确定;另一个由水三相点、锌凝固点和铝凝固点来确定。这两个二次偏差函数是ITS-90温标在0～660．323℃温区标准铂电阻温度计偏差函数的一个很好的近似。使用70支标准铂电阻温度计检验了这两个偏差函数,其误差一般不超过2．4mK,最大不超过4．7mK。     

退火对标准铂电阻温度计性能影响的研究

退火是消除铂电阻温度计内部由于机械振动等因素带来应力的最有效手段,同时也可能改变铂电阻温度计内部铂丝的氧化状态。选用不同国家生产的4支标准铂电阻温度计,分别在600 ℃、500 ℃、450 ℃、420 ℃、350 ℃进行退火,研究铂电阻温度计退火后在室温下随时间的变化规律。结果表明,不同的退火温度对铂电阻温度计阻值产生不同影响,对应温度变化量可达1 mK,退火后在室温下0~6 h内变化显著,保持同一个热状态可有效提高铂电阻温度计的测量水平。     

ITS-1990国际温标分度工业铂电阻温度计的实验研究

长期以来工业铂热电阻均采用Callendar-Van Dusen (CVD)方程的方法来分度,标准铂电阻温度计是根据国际温标ITS-1990采用不同温区的内插公式来分度.在CVD方程和ITS-90温标的内插公式之间存在系统差异.实验研究及结果表明,将ITS-1990国际温标内差公式的方法用于工业铂电阻温度计是可行的,在...     

一种高精度薄膜铂电阻温度计测量迟滞性的研究

为了研究热迟滞性对工业铂电阻温度计测量不确定度的影响,选取了8支高精度铂电阻温度计进行实验。在-50～150℃内,选择3个温度区间,采用两种标准方法(IEC 60751,ASTM E644)测量水三相点(0.01℃)和所选温度范围内的中间点的迟滞性变化。实验结果表明:4支薄膜铂电阻温度计在两种标准方法测量下,随着温度区间跨度增大,热迟滞性影响增大,IEC 60751标准方法测量的热迟滞性最大值为14.2mK,ASTM E644标准方法测量的热迟滞性最大值为20.5mK;选取4支铂丝铂电阻温度计在温度范围为-50～150℃测量时,IEC 60751和ASTM E644标准方法测量的热迟滞性数据最大值分别为1.1mK和0.9mK;铂丝铂电阻温度计热迟滞性明显小于薄膜铂电阻温度计。     

新制高温铂电阻温度计退火实验研究

合理的退火是提高铂电阻温度计稳定性的有效途径.本文选取9支新制高温铂电阻温度计作为研究对象,在970℃条件下进行了超过1000h的退火处理,研究退火对高温铂电阻温度计Rtp的影响.实验结果表明,在970℃下退火600h以上能够有效消除新制铂电阻的应力,相比于1010℃退火,970℃退火需要更长退火时间.     

工业铂电阻温度计使用ITS-90温标分度方法可行性分析

国内外大多数工业铂电阻的标准(包括IEC 60751标准)均采用Callendar-Van Dusen (CVD)方程的方法来分度工业铂电阻温度计.而现行国际温标ITS-1990采用不同温区的内插公式来分度铂电阻温度计,研究表明,在CVD方程和ITS-90温标的内插公式之间存在系统差异,采用ITS-90国际温标的方法用于工业铂电阻温度计理论上是可行,但需要进一步的数据支持和实验验证,而如何有效的使用则需要更广泛和深入的研究探讨.     

分度方法对高精度数字温度计测量结果影响的实验研究

铂电阻温度传感器用CVD方程、ITS-90国际温标、多项式方程进行分度,并采用高精度数字温度计显示不同方法的测量结果,以分析不同分度方法对于高精度数字温度计测量结果的影响.在-60～300 ℃进行了实验研究,结果表明,分度方法对于测量结果有一定的影响,在高精度测量条件下可通过方法的选择以提高稳定性和准确度.分度方法的研...     

基于ITS-90国际温标比较法分度工业铂电阻的外延温区实验探究

使用传统的CVD方程分度工业铂电阻,使用通用系数定义工业铂电阻量值,其准确度较低。文章旨在探究运用比较法分度工业铂电阻,计算ITS-90国际温标内插系数,使用比较法校准得出示值误差,并与传统CVD方程分度结果进行比较,进而验证其可靠性。通过沿用温度范围较窄温区的内插系数进行外延,覆盖常用的-80～300℃接触测温温区,并通过与覆盖外延温区的内插系数所得结果进行比较,探究外延的准确性与可行性。     

0～29.7646℃温区定点法分度精密铂电阻温度计外推使用的探讨

精密铂电阻温度计是介于标准铂电阻温度计与工业铂电阻温度计之间的测温传感器,利用ITS-90国际温标定义的固定点分度精密铂电阻温度计可以提高测温准确性和稳定性,但经常会出现超出内插方程所规定的温度范围以致无法用定点法分度的问题.本文对精密铂电阻温度计利用水三相点及镓熔点进行分度,调研了通过0～29.7646℃温区内插方程直接外推到70℃的可行性.实验以两支精密铂电阻温度计为对象,对定点法外推结果与直接比较法进行比较,结果显示:外推结果与标准值最大差值为1.5mK,表明精密铂电阻温度计利用水三相点及镓熔点进行分度并外推至70℃在一定的测量水平要求下是可行的.     

标准铂电阻温度计自热效应对测量结果的影响

为了研究自热效应对标准铂电阻温度计测量结果的影响,分别从定点法和比较法两方面开展研究.针对定点法,统计中国计量科学研究院近3年检定的标准铂电阻温度计数据,计算不同温区的铂电阻温度计自热效应修正前后的测量结果并进行对比,结果表明,在溯源标准铂电阻温度计时自热效应修正与否对测量结果的影响达到了1.5 mK以上,最大达到了6...     

The applicability of the ITS-90 method to platinum resistance thermometers of different purity

The static characteristics of platinum resistance thermometers with different platinum purities were measured. It is shown that in the 0–420°C range the ITS-90 method gives an error of less than 0.01°C, while in the 0–230°C range the error is less than 0.006°C. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 12, pp. 33–36, December, 2006.     

铂丝位错特性对标准铂电阻温度计稳定性影响的研究

铂丝的位错是影响标准铂电阻温度计性能稳定性的重要因素之一。从微观角度出发,借助X射线衍射(XRD)分析方法,开展了退火时间对铂丝位错密度影响的研究,并利用标准铂电阻温度计退火实验数据进行了验证。结果表明:实际用于标准铂电阻温度计直径为0.07mm的新制铂丝(纯度99.999%)平均位错密度随着退火时间呈指数减小,经过100h退火后位错密度从1012cm^-2下降到1011cm^-2,300h后其位错密度基本保持稳定;新制标准铂电阻温度计在退火前300h其水三相点电阻值明显减小,退火300h后水三相点值变化量小于3mK并趋于平稳,此结果从热处理时间上与铂丝位错实验结果基本吻合。研究结果为标准铂电阻温度计制作工艺的提升及计量检定规程的修订提供技术支撑     

A method for indirect measurements of the parameters of platinum resistance thermometers at the freezing point of silver

A procedure for reproducing the International Temperature Scale ITS-90 for solving special measurement problems is considered.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 11, pp. 46–49, November, 2004.     

The VNIIFTRI magnetic temperature scale in the 0.3–3 K range

A thermodynamic temperature scale in the range 0.3–3 K is established by a magnetic method. The results of investigations enable the range of the State Standard of temperature to be extended from 0.8 K to 0.3 K with a simultaneous increase in its accuracy by a factor of 2–3. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 8, pp. 47–53, August, 2007.     

The Realization of Fixed Points of the Temperature Scale in Small-Size Ampoules

Results of an investigation of small-size ampoules of the fixed points of gallium and indium are described. It is concluded that they can be used as an inexpensive standard means of measuring temperature.     

Comparison System for the Calibration of Capsule-Type Standard Platinum Resistance Thermometers at NMIJ/AIST

A new comparison system has been constructed using a Gifford- McMahon type cryogenic refrigerator for the calibration of capsule-type standard platinum resistance thermometers (CSPRTs) below 273.16 K at the National Metrology Institute of Japan (NMIJ). The system can compare six CSPRTs at once. A gold-plated comparison block, in which CSPRTs are mounted for calibration, is made from oxygen-free high-conductivity copper. The standard uncertainties related to the temperature control of the system are estimated to be 0.04 mK. The calibrated values for CSPRTs and a rhodium–iron resistance thermometer obtained using the comparison system are in good agreement with those obtained by the direct realization of the low-temperature fixed points of the ITS-90 within the combined standard uncertainty for the calibration using the comparison system.     

Apparatus for realizing the ITS-90 in the temperature range from the triple point of argon to the melting point of gallium

Systems for realizing the fixed points of the ITS-90 for calibrating column and capsule standard platinum thermometers, namely, the triple points of argon and mercury and the melting point of gallium, are constructed and investigated. The errors of the values of the metrological characteristics of the systems obtained enable one, using platinum resistance thermometers, to reproduce and transfer the temperature scale in the 83.8–302.9 K range. The extended uncertainty in reproducing the temperatures of the fixed points does not exceed 0.4 mK. This paper has been prepared from the contributions presented at the 3rd All-Russia Conference “Temperature 2007”; see the selection of papers in Measurement Techniques, Nos. 8 and 9, 2007. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 11, pp. 26–31, November, 2007.