溫度的準確測量對科學研究,民生健康,國防建設等方方面面都起到非常重要的作用。近年來溫度計量領域的發(fā)展也產生了翻天覆地的變化,特別是溫度單位開爾文的重新 定義,更是溫度計量史上重大的變革之一。利用玻爾茲曼常數來定義熱力學溫度的單位,將確保溫度的測量真正變得一致,毫無疑問具有劃時代的意義。然而目前階段,重新定義的溫度量值對量值傳遞系統暫時還沒有明顯的影響。溫度固定點復現裝置仍然是溫度量值傳遞的源頭。
ITS-90 國際溫標定義的基標準是標準鉑電阻溫度計(SPRT)和定義固定點。SPRT 在固定點瓶內進行校準可以提供最高的溫度準確度。福祿克提供的 SPRT,固定點瓶及其他設備能夠溯源到 ITS-90 溫標。
固定點復現裝置由固定點和復現保存裝置組成。常見的金屬固定點有鎵點,銦點,錫點,鋅點,鋁點,銀點和銅點。這些固定點都是由至少 99.9999%純度以上的純金屬構成,然后安裝放置在固定點復現保存裝置中,由裝置的特定程序步驟完成固定點溫度的復現,最高可達到 0.1mK(k=2)的溫度不確定度。步驟(鎵點除外)通常為:將爐溫加熱至高于密封容器內金屬熔化點 2℃,使金屬熔化成液態(tài)并保持若干小時,然后緩慢降溫并保持在低于金屬凝固點溫度 0.5℃。密封容器內的金屬將會緩慢凝固,復現出液態(tài)、固態(tài)兩相共存的平衡溫度,并保持長達 10 小時以上的溫度穩(wěn)定不變的狀態(tài)。
固定點復現保存裝置采用電阻絲加熱原理,可將溫度量程控制在(100~680)℃范圍 內,銀點和銅點的保存裝置采用鈉熱管爐,最高可達 1100℃。可在全量程范圍內設置升 降溫速度,進行升溫、降溫和保持設定點溫度;亦可設置固定點復現程序,自動復現溫度 固定點。
由于復現溫度高達 600 度以上,甚至上千度,因此對設備的安全防護也十分重要,復現保存裝置具有硬切斷和軟切斷雙重保護功能,硬切斷溫度設定值為保存裝置使用上限溫 度,軟切斷溫度設定值為用戶為保護設備自定義的溫度設定點,若實際溫度值超過硬切斷 或軟切斷溫度值,將自動關閉加熱功能并降溫,保護設備安全;
溫度固定點之所以能成為量值傳遞鏈的頂層,就是因為它是利用了純物質的物理特性來復現溫度,所以才能實現最低的不確定度值。而復現過程中,保存裝置的溫度準確度和溫度垂直均勻性至關重要。這兩項指標對固定點溫坪的穩(wěn)定、溫坪持續(xù)時間起著舉足輕重的作用。福祿克的復現保存裝置 9114 為三段控溫模式,具有溫場調節(jié)功能,可通過調節(jié)頂部加熱器和底部加熱器加熱功率來調節(jié)垂直均勻性以達到最佳狀態(tài)。