Точка - плавление - золото
Cтраница 1
Точка плавления золота йа МПТШ представляет собой термодинамическую точку, определенную методом газовой термометрии. Программа определения точки плавления золота этим методом детально разработана в Национальном бюро стандартов под руководством Гилднера. [1]
Выше точки плавления золота температура определяется отношением силы света ( интенсивности излучения) / 2 видимых монохроматических лучей длины волны Я ( выраженной в сантиметрах), испускаемых абсолютно черным телом при температуре t, к силе света / 1 лучей той же длины волны, испускаемых абсолютно черным телом при температуре плавления золота. [2]
Выше точки плавления золота температурную шкалу устанавливают оптическим пирометром в сочетании с вращающимся сектором. [3]
Во всей области выше точки плавления золота ( 1063 по международной шкале 1948 г.) МПТШ, как она теперь называется, основана на формуле излучения Планка, которая согласуется с термодинамической шкалой. [4]
 |
Достижимая точность реализации МПТШ и калибровки приборов для измерения температуры. [5] |
Хотя для измерения температур выше точки плавления золота по МПТШ не существует специального прибора, однако для этой цели почти всегда используются оптические пирометры в качестве первичных стандартов. Следовательно, существующие ограничения в реализации МПТШ отчасти обусловлены недостатками имеющихся приборов этого типа. На последнем симпозиуме Костковский [2] сообщило предпринятой в НБС попытке разработать фотоэлектрический пирометр, который улучшил бы потенциальные возможности этого типа приборов. Национальные лаборатории других стран также разрабатывают и испытывают подобные приборы. Костковский описал различные выпускаемые промышленностью приборы с фотоумножителями, обладающие гораздо большей чувствительностью, чем человеческий глаз. С того времени были предприняты дальнейшие усовершенствования приборов, созданных в НБС, и на рынке появились новые приборы, по своим характеристикам близкие к приборам НБС. [6]
Модель черного тела, применявшегося в точке плавления золота, показана на фиг. Тигель с золотом с хорошо подогнанной крышкой был расположен горизонтально. Крышка и тигель сделаны из стеатита, без труда обрабатываемого до отжига, В крышке и дне тигля просверлены отверстия диаметром 3 лш, через которые пропущена трубка из спеченной окиси алюминия диаметром 2 мм. В центре этой трубки помещена пробка из стеатита, в которой было просверлено очень маленькое отверстие, идущее вдоль оси трубки. [7]
Для температур ниже 10 и выше 1336 К ( точка плавления золота) используются другие методы, рассмотрение которых не входит в задачи этой книги. [8]
Платиновая термопара применяется в интервале от 660 до 1063 С и градуируется в точках плавления золота, серебра ( 960 5 С) и сурьмы ( 630 5 С) для того, чтобы найти постоянные квадратного уравнения. Точка сурьмы не является первичной реперной точкой и значение температуры затвердевания каждого используемого образца определяется термометром сопротивления, что обеспечивает непрерывность шкалы в этой точке. К сожалению, однако ( по некоторым причинам, которые теперь не ясны), точка деления шкалы была установлена при 660 С. Это привело к курьезному результату ( отмеченному Бюро стандартов во время дискуссии о пересмотре шкалы в 1939 г.), заключавшемуся в том, что точка затвердевания чистого алюминия не могла быть измерена в Международной шкале температур. Если же производить измерения при помощи термопары, то значение этой точки оказывается ниже 660 С, и, следовательно, должно измеряться термометром сопротивления. По оценке Бюро стандартов расхождение между двумя частями шкалы составляет около 0 15 С. Для того чтобы исключить это расхождение, заседание Консультативного комитета по термометрии в 1939 г. предложило в дальнейшем разделять шкалу при 630 5 С - температуре, примерно соответствующей значению точки сурьмы. Однако начавшаяся война помешала созвать Конференцию по мерам и весам, и это предложение не было утверждено. [9]
МПТШ не накладывает особых требований к приборам, которые могут быть использованы для измерения температуры в области выше точки плавления золота. Однако характеристики любого прибора и методика его применения оказывают сильное влияние на точность реализации МПТШ. Отсюда возникает проблема создания и калибровки таких приборов, которые позволили бы достигнуть высокой точности реализации МПТШ не только в лаборатории, но w в практических условиях. [10]
 |
Сетки из тонкой вольфрамовой проволоки, намотанные на рамках. [11] |
Возможно также предложенное В. А. Волховским крепление витков сетки на траверсах путем диффузионной пайки золотом, осуществляемой при температуре значительно ниже точки плавления золота в случае предварительно покрытых золотом траверс и проволоки для навивки сеток. [12]
Если не сделать соответствующих поправок, то перечисленные выше источники ошибок приведут к значительным неточностям при калибровке и использовании прибора в области точки плавления золота. Предполагается, однако, что эффект нагрева лампы должен быть исключен, а другие ошибки сведены к минимуму. Запланирована также калибровка пирометра при температурах выше точки плавления золота, и высокая точность, которую удается получить в этой точке, частично обусловлена использованием фильтра с более узкой полосой пропускания, чем в визуальном пирометре. При высоких температурах неточности в средней эффективной длине волны фильтра становятся более значительными. В табл. 1 приведены также расчетные значения ошибок при 2400, обусловленных указанными выше погрешностями в показаниях прибора. [13]
Точка плавления золота йа МПТШ представляет собой термодинамическую точку, определенную методом газовой термометрии. Программа определения точки плавления золота этим методом детально разработана в Национальном бюро стандартов под руководством Гилднера. [14]
Ли [9] дал детальное описание пирометра, а также отметил некоторые предварительные успехи в достижении основной и некоторых других более отдаленных целей. Полученная точность пирометра в точке плавления золота определяется величиной около 0 02, по сравнению с величиной 0 3, характеризующей точность визуального оптического пирометра. Однако, чтобы практически реализовать достигнутое повышение точности МПТШ в области выше 1063, необходимо исследовать влияние ряда дополнительных факторов, связанных, в частности, с тем, что фотоэлектрический пирометр чувствителен к источникам ошибок, которые не могут быть обнаружены визуальным пирометром. [15]
Страницы: 1 2 3