Эталоны. Сафронова К.В. - 19 стр.

       При этом основной реперной точкой шкалы является кельвин, воспроизводимый в тройной точке во-
ды. Тройная точка воды может быть воспроизведена с погрешностью не хуже 0,0001°С. Это тепловое рав-
новесие воды в твердой, жидкой и газообразных фазах и использовано для построения исходного эталона
                                        температуры.
                          Место
                              запайки          Температурная шкала МТШ – 90 поддерживается двумя государ-
         Пар
                                 сосуда ственными  первичными эталонами единицы температуры. Государствен-
                                        ный эталон единицы температуры в диапазоне 0….2500°С представляет
                                        комплекс эталонов, включающий эталон кельвина, установку для вос-
                                        произведения реперных точек затвердевания цинка, серебра, золота и др.,
                                        а также интерполяционных приборов – платиновых термометров сопро-
                                        тивления и термоэлектрических термометров. Для измерения тройной
Слой              Колба
                                        точки воды используется газовый термометр.
               термометра                      На рисунке 5 показана схема исходного эталона единицы темпера-
                                        туры - кельвина. Внутрь защищенной от внешних источников тепла ка-
                                        меры помещается сосуд (ампула) для образования тройной точки воды. В
 воды
                                        ампулу загружается лед (ледяная крошка). В результате длительного воз-
                                        действия льда и воды в той области ампулы, которая соприкасается с ле-
                                        дяной крошкой, образуется слой льда, а на внутренней области ампулы, в
                    Лёд
                                        центре которой имеется цилиндрическая полость для помещения термо-
Рисунок 5. Эталон для вос- метра, остается очень тонкий слой воды. В верхней части ампулы вода
                   Вода
произведения единицы термо- находится в парообразном состоянии. Таким образом, воспроизводится
динамической температуры                тройная точка воды. В качестве термометра, регистрирующего состояние
                                        тройной точки воды, применяется газовый термометр, представляющий
                                        замкнутый объем, снабженный главным манометром и точным ртутным
манометром для измерения давления газа. Температура с помощью газового термометра в первом прибли-
жении определяется по формуле PV=RT ( для идеального газа ), где Р и V- давление и объем термометра с
газом, R-газовая постоянная.
       Государственный первичный эталон в диапазоне температур 0,8…303 К хранится во ВНИИФТРИ.
Эталон имеет ряд измерительных установок: в диапазонах 0,8…4,2 К, 4,2…13,81 К и выше. В диапазоне из-
мерений 0,8…4,2 К эталон имеет высокие метрологические характеристики: СКО не хуже 0,0006 К, неис-
ключенная систематическая погрешность 0,001 К. В диапазоне измерений 4,2…13,81 К значение СКО ре-
зультатов наблюдений составляет 0,0005 К, неисключенная систематическая погрешность не хуже 0,003 К.
Для наилучшего приближения к термодинамической температурной шкале в указанных диапазонах измере-
ний используется газовый термометр. В эталонных установках, воспроизводящих температуру выше 13,81
К, используются платиновые термометры сопротивления.

       5.5 Государственный первичный эталон единицы силы света

       Все световые величины описывают видимое излучение (свет), т. е. электромагнитное излучение с
длиной волны в диапазоне 380 .... 760 нм. Их введение было обусловлено практическими потребностями в
характеристиках источников и приемников освещения, воспринимаемых человеческим глазом. В качестве
основной световой единицы с давних пор выбрана единица силы света, характеризующая источники види-
мого излучения.
       В 1909 г. за единицу силы света была принята "международная свеча", осуществляемая на основе
электрических ламп накаливания. Такие электрические эталонные лампы сохраняли световые единицы в те-
чение многих лет с погрешностью 0,1%. Однако воспроизводимость их не могла быть высокой, так как зави-
села от конструкции и технологии изготовления.
       Наиболее универсальным излучателем является абсолютно черное тело (полный излучатель). Его из-
лучение и приняли в качестве эталонного на IX ГКМВ (1948 г.), хотя уже в конце 30-х годов многие страны
создали эталоны на основе абсолютного воспроизведения свечи в виде полного излучателя при температуре
затвердевания платины. Температура, при которой должно находиться излучающее тело, играет важную
роль по двум причинам. Во-первых, эта температура должна быть достаточно большой, так как при этом
увеличивается яркость (и сила света) источника. Кроме того, наиболее приближающимся по составу излуче-
ния к солнечному свету является абсолютно черное тело при температуре около 6000 К. Во-вторых, темпе-
ратура излучающего тела должна фиксироваться с возможно большей точностью, так как интенсивность из-
лучения резко зависит от температуры. Такую фиксацию температуры наилучшим образом реализуют ре-
перные точки — фазовые состояния чистых веществ. Выбор в качестве такой температуры точки затверде-
                                                                                                     19