---

і

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Метрологія

Ш

БЗ № 1-2001/95

КАЛИ ТЕМПЕРАТУРНІ

ДСТУ 4017-2001

рг>С/>7 %.

Видання офіційнеДСТУ 4017-2001

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Метрологія

ШКАЛИ ТЕМПЕРАТУРНІ

Видання офіційн

еПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО Харківським державним науково-дослідним інститутом метрології (ХДНДІМ) Держстандарту України

ВНЕСЕНО Управлінням метрології, єдиного часу та еталонних частот Держстандарту України

2 ЗАТВЕРДЖЕНО І ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України від ЗО березня 2001 р. № 145

З ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4 РОЗРОБНИКИ: Л. Назаренко, д-р. техн, наук; Г. Горне, канд. фіз-мат. наук

1

17.020; 17.200.01

ДСТУ 4017-2001

7. МЕТРОЛОГІЯ ТА ВИМІРЮВАННЯ. ФІЗІЧНІ ЯВИЩА

Метрологія. Шкали температурні

(ІПС № 7-2001)

© Держстандарт України, 2001

Цей стандарт не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований
і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Держстандарту України

ЗМІСТ с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Загальні положення 1

4. Температурні шкали і методи їх побудови 2

   1. Діапазон температур від 0,01 до 0,65 К. Температурна шкала термометра магнітної сприйнятливості 2

   2. Діапазон температур від 0,65 К до найвищої температури, яка практично доступна вимірюванню відповідно до закону випромінення Планка для монохроматичного випромінення. Міжнародна температурна шкала 1990 р 2

Додаток А Засоби для відтворення МТШ-90 11

Додаток Б Розбіжності між МТШ-90 і попередніми температурними шкалами МПТШ-68, ТТШ-76 21

Додаток В Бібліографія 23ДСТУ 4017-2001 .

(Тост g.

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МЕТРОЛОГІЯ

ШКАЛИ ТЕМПЕРАТУРНІ

МЕТРОЛОГИЯ

ШКАЛЫ ТЕМПЕРАТУРНЫЕ

METROLOGY

THE TEMPERATURE SCALES

Чинний від 2002-01-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт поширюється на температурні шкали, призначені забезпечувати єдність вимі­рювань температури від 0,01 К до найвищої температури, яка практично доступна вимірюванню відповідно до закону випромінення Планка, і встановлює принципи побудови температурних шкал та методи їх здійснення.

У стандарті наведено рекомендації щодо засобів відтворення одиниці температури.

Стандарт базується на введеній у дію рішенням 78-й сесії Міжнародного комітету мір і ваг Міжнародній температурній шкалі 1990 р. (МТШ-90).

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на стандарт:

ГОСТ 21007-75 Проволока из платины для термопреобразователей сопротивления. Техни­ческие условия.

3. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

   1. Сукупність температурних шкал, що їх встановлює цей стандарт, створює єдину систему, яка охоплює температури від 0,01 К до найвищої температури, практично доступної вимірюванню відповідно до закону випромінення Планка для монохроматичного випромінення.

   2. Одиницею основної фізичної величини — термодинамічної температури (7) є кельвін (К), визначений як 1/273,16 частина термодинамічної температури потрійної точки води.

   3. Допускається застосовувати температури Цельсія (/), тобто виражати термодинамічну темпе­ратуру як різницю між її значенням і значенням температури плавлення льоду, що дорівнює 273,15 К:

t =7-273,15, (1)

Одиницею температури Цельсія є градус Цельсія (°С), розмір якого дорівнює розміру кельві­на за визначенням.

Кельвін переважно застосовують у діапазоні низьких температур — нижче ніж 273,15 К, а гра­дус Цельсія — для температур, що перевищують 273,15 К.

Видання офіційне ★

3. 4. Різницю температур виражають як через кельвін, так і через градус Цельсія.

   5. Методи відтворення температурних шкал, установлені цим стандартом, визначають вимо­ги до складу державних еталонів одиниці температури для відповідних температурних діапазонів та до засобів вимірювальної техніки, які входять до їхнього складу.

4. ТЕМПЕРАТУРНІ ШКАЛИ І МЕТОДИ ЇХ ПОБУДОВИ

   1. Діапазон температур від 0,01 до 0,65 К. Температурна шкала термометра магнітної сприйнятливості

      1. Температурна шкала термометра магнітної сприйнятливості (ТШТМС) охоплює темпе­ратури від 0,01 до 0,65 К. У цьому діапазоні застосовують одиницю температури кельвін.

      2. ТШТМС базується на залежності від температури магнітної сприйнятливості парамаг­нітної речовини — церій-магнієвого нітрату Ce₂Mg₃(NO₃)₁₂ 24Н₂О (ЦМН), який використовують як термометричну речовину в магнітному термометрі.

За температур від 0,01 до З К ця залежність підпорядковується закону Кюрі, відповідно до якого магнітна сприйнятливість ідеального парамагнетика обернено пропорційна температурі:

Х = у. (2)

де % — магнітна сприйнятливість;

С — стала Кюрі, що не залежить від температури і визначається основним станом атома. Зна­чення С визначається градуюванням магнітного термометра.

Г₉о = 7-₉о-273,¹5. (3)

Основні реперні точки реалізуються як певні стани фазних рівноваг (дво- або трифазних) деяких чистих речовин, які характеризуються високою відтворюваністю і стабільністю температури. До двофазних рівноваг належать точки кипіння, плавлення і тверднення, до трифазних — потрійна точка речовини.

Основні реперні точки МТШ-90 наведено в таблиці 1. У таблиці 2 подано поправки , що вра­ховують вплив тиску на температуру цих точок унаслідок значної глибини занурення чутливого елемента термометра або з інших причин.

У додатку А наведено рекомендації щодо практичної реалізації реперних точок та вимоги до еталонних термометрів.Таблиця 1 — Основні реперні точки МТШ-90

Примітка 1. Ізотопний склад речовин відповідний до природного, за винятком ³Не; символ р-Н₂ означає рівноваж­ний склад молекулярних модифікацій орто- і параводню (Додаток А)

Примітка 2. Умовні позначення:

Р — тиск насиченої пари:

ТР — потрійна точка (температура рівноваги між твердою, рідкою фазами і парою);

Г — газовий термометр;

П і ТТ — точки плавлення і тверднення відповідно (температура рівноваги рідкої і твердої фаз за тиску 101325 Па).

Таблиця 2 — Вплив тиску на температуру реперних точок

Закінчення таблиці 2

Примітка. Стандартним тиском для точок плавлення або тверднення є нормальний атмосферний тиск (р = 101325 Па). У випадку потрійних точок (ТР) впливає тільки гідростатичний тиск, що є функцією глибини рідкої фази.

• в діапазоні від 0,65 до 5,0 К температуру Т₉₀ визначено залежністю тиску насиченої пари ізотопів гелію ³Не і ⁴Не від температури (4.2.2.2);

• в діапазоні від 3,0 К до потрійної точки неону (24,5561 К) температуру Т₉₀ визначають за допомогою гелієвого газового термометра (градуйованого в трьох реперних точках) і встановле­них інтерполяційних формул (4.2.2.3);

• в діапазоні від потрійної точки рівноважного водню (13,8033 К) до точки тверднення срібла (961,78 °С) температуру Т₉₀ визначають за допомогою платинових термометрів опору, які граду­йовано у певних наборах основних реперних точок, із застосуванням установлених інтерполяцій­них формул (4.2.2.4);

• вище точки тверднення срібла (961,78 °С) температуру Т₉₀ визначають відповідно до за­кону випромінення Планка за допомогою одної з трьох реперних точок: точки тверднення срібла, точки тверднення золота або точки тверднення міді (4.2.2.5).

Значення розбіжностей між МТШ-90 та попередніми температурними шкалами — Міжнарод­ною практичною температурною шкалою 1968 р. (МПТШ-68) і Тимчасовою температурною шкалою 1976 р. (TTLU-76) — наведено в додатку Б.