---

9

^90 = А) +

;=1

ІПД-б
с

(4)

де Д_о, A_JtВ, С — коефіцієнти; р — тиск, Па.

Значення коефіцієнтів А_о, А_у, В і С для ³Не в діапазоні від 0,65 до 3,2 К та для ⁴Не в діапазо­нах від 1,25 до 2,1768 К (X — точка) і від 2,1768 до 5,0 К наведено в таблиці 3.

Таблиця 3 — Тиск насиченої пари ізотопів гелію. Значення коефіцієнтів рівняння (4) у відповідних діапазонах температур

У цьому діапазоні температуру Т₉₀ визначають за допомогою газового термометра сталого об’єму, в якому використовують як термометричний газ ізотопи гелію ³Не або ⁴Не і який градуйо­вано за трьох значень температури: потрійної точки неону (24,5561 К), потрійної точки рівноваж­ного водню (13,8033 К) та за температури, що перебуває в інтервалі між 3,0 і 5,0 К.

Останню температуру визначають за температурною залежністю (4) тиску пари ³Не або ⁴Не, що наведено в 4.2.2.2.

Цей діапазон температур включає два піддіапазони:

1. від 4,2 К до потрійної точки неону (24,5561 К), із використанням як термометричного газу ізотопу ⁴Не.

У цьому піддіапазоні температуру Т_д0 визначають за формулою:

Т₉₀'= а + Ьр + ср², (5)

де р — тиск у газовому термометрі;

а, b і с — коефіцієнти, числові значення яких визначають за результатами вимірювань за трьох вищезазначених значень температури, але з додатковим обмеженням: значення тем­ператури найнижчої точки має бути між 4,2 та 5,0 К;

2. від 3,0 К до потрійної точки неону (24,5561 К) із використанням як термометричного газу ізотопу ³Не або ⁴Не.

Для газових термометрів, у яких використовують як термометричний газ ізотопи ³Не або ⁴Не і які застосовують за температури нижчої ніж 4,2 К, щоб забезпечити точність, слід враховувати не- ідеальність газу вводячи відповідний другий віріальний коефіцієнт S₃(T_g0) для ³Не і S₄(T_go) для ⁴Не.

У цьому піддіапазоні температуру 7₉₀ визначають за формулою:

а

(6)

+ Ьр + ср²

1 + -В_х(7₉₀)’
у/ X Уи /

де р — тиск у газовому термометрі;

а, b і с — коефіцієнти, числові значення яких визначають за результатами вимірювань за трьох вищезазначених значень температури;

N — кількість газу;

V — об'єм колби;

8_r(7_qn) (х = 3 для ізотопу ³Не та х = 4 для ізотопу ⁴Не) — значення другого віріального коефі-

■ ^х3 -1 .

цієнта в м . мол , що задано співвідношеннями:

В₃ fco) = {і 6-69 - 336,98(790 )'¹ + 91,04(7₉₀)’² -13,82(7₉₀ )’³}• 10’⁶, (7)

В₄(7_до)= |і6,708 - 374,05(7₉₀)~¹ - 383,53(7₉₀)"² + ₍₈₎

+1799,2(7д₀ Г³ - 4ОЗЗ,2(7_9О )’⁴ + 3252,)'⁵ }■ 10'⁶.

Точність, із якою за формулами (5) та (6) може бути визначено значення 7₉₀, залежить від конструкції газового термометра та від щільності використаного газу. Інформацію щодо конструк­тивних особливостей термометра та способів практичної реалізації температурної шкали в цьому температурному діапазоні наведено в бібліографії [2,3] (додаток В).

У цьому діапазоні температуру 7₉₀ визначають платиновим термометром опору, градуйова­ним у встановлених групах основних реперних точок. Для інтерполяції застосовують стандартні функції та функції відхилення.

Примітка. Жодний платиновий термометр опору не може забезпечити високу точність або бути використаний у всьому за­значеному діапазоні температур. Вибір температурного діапазону або піддіапазону з наведених нижче, в якому можна застосовувати кожний конкретний термометр, визначається конструкцією цього термометра (відповідні рекомендації наведено в додатку А).

У зазначеному температурному діапазоні температуру визначають за допомогою відносного опору термометра І4/(7₉₀), тобто відношення опору термометра Я(7₉₀) за температури 7₉₀ до його опору Я(273,16 К) у потрійній точці води:

^(9>

Примітка. Це визначення W(T_X) відрізняється від аналогічного визначення відносного опору в попередніх шкалах МТШ-27, МТШ-48, МПТШ-48, МПТШ-68, коли И/(Т₉₀) було визначено як функцію опорної температури 0 °С або 273,15 К.

Еталонний термометр опору має бути виготовлений з платини високої чистоти, вільної від усіх напруг, і задовольняти, принаймні, одне з двох співвідношень:

14/(29,7646 °С) > 1,11807, (10)

14/(-38,8344 °С) < 0,844235. (11)

Для термометра, придатного для роботи до точки тверднення срібла, крім того, має бути виконано вимогу:

14/(961,78 °С) >4,2844. (12)

У кожному з діапазонів, які наведено нижче, температуру 7₉₀ обчислюють виходячи з відпо­відних стандартних функцій W_r(7_go) та функцій відхилення И/(7₉₀)-И/_г(7₉₀):

1. У діапазоні від 13,8033 до 273,16 К стандартна функція має вигляд:

12
іпк(г₉₀)]=4 +

/=1

д

In ^7-90 +1,5
273,16

1,5

(13)

е А_о, Aj — коефіцієнти , значення яких наведено в таблиці 4.

Таблиця 4 — Платиновий термометр опору. Значення коефіцієнтів Д_о, В_о, B_j:C_Q, Cj, D_o, Dj стандартних функцій

Значення стандартної функції в реперних точках наведено в таблиці 1.

Обернена функція, що еквівалентна рівнянню (13) у границях до 0,1 мК:

7

(14)

-90 _Р Ле к(7-₉о)Г-О.65

273,16 ⁰ £ 'І 0,35

де В_о, — коефіцієнти, значення яких наведено в таблиці 4.

Функція відхилення в цьому діапазоні температур має вигляд:

5

‘V(7-₉₀)-lV_f(7₉₀) = a[lV(7₉₀)-l]₊b[lV(r₉₀)-lf + £сДіп Ц/(Т₉₀)Р^+п, (15)

/-1

де a, b, с — коефіцієнти, значення яких визначають за результатами вимірювань у реперних точках за п = 2.

Термометр може бути градуйовано для застосування або в усьому зазначеному температурно­му діапазоні, або в разі використання для градуювання щоразу меншої кількості реперних точок для піддіапазонів із нижньою границею 24,5561; 54,3584 або 83,8058 К та верхньою — 273,16 К, одна­ковою для всіх цих піддіапазонів:

1. піддіапазон від потрійної точки рівноважного водню (13,8033 К) до потрійної точки води (273,16 К)

У цьому температурному піддіапазоні градуювання термометра виконують у потрійних точках рівноважного водню (13,8033 К), неону (24,5561 К), кисню (54,3584 К), аргону (83,8058 К), ртуті (234,3156 К) та води (273,16 К) і ще за двох температур, близьких до 17,0 та 20,3 К. Значення цих температур встановлюють двома способами: або за допомогою газового термометра відповідно до 4.2.2.3 (значення температур у цьому випадку мають бути в інтервалах від 16,9 до 17,1 К та від 20,2 до 20,4 К), або використовуючи залежність між тиском насиченої пари і температурою рівноважно­го водню (значення двох температур у цьому випадку мають бути в інтервалах від 17,025 К до 17,045 та від 20,26 до 20,28 К). Точні значення цих температур обчислюють відповідно за формулами:

_ р-33,3213 , _/лсх

^90 = — +17,035, (16)

І о, ох

Т₉₀ = Р~¹°1>²⁹²₊ 20,27 , (17)

де Т₉₀ — температура, К; ЗО

р — тиск, кПа.

Функцію відхилення визначено формулою (15) за п = 2. Значення коефіцієнтів а, Ь, с_] визна­чають за результатами вимірювань у реперних точках.

2. піддіапазон від потрійної точки неону (24,5561 К) до потрійної точки води (273,16 К)

У цьому температурному піддіапазоні градуювання термометра виконують у потрійних точках рівноважного водню (13,8033 К), неону (24,5561 К), кисню (54,3584 К), аргону (83,8058 К), ртуті (234,3156 К) та води (273,16 К).

Функцію відхилення визначено формулою (15) за с₄ = с₅ = 0 та п = 0. Значення коефіцієнтів a, b, с., с₂, с₃ визначають за результатами вимірювань у реперних точках;

3. піддіапазон від потрійної точки кисню (54,3584 К) до потрійної точки води (273,16 К)

У цьому температурному піддіапазоні градуювання термометра виконують у потрійних точках кисню (54,3584 К), аргону (83,'8058 К), ртуті (234,3156 К) і води (273,16 К).

Функцію відхилення визначено формулою (15) за с₂ = с₃ = с₄ = с₅ = 0 та п = 1.

Значення коефіцієнтів а, b та ф визначають за результатами вимірювань у реперних точках; 4) піддіапазон від потрійної точки аргону (83,8058 К) до потрійної точки води (273,16 К)

У цьому температурному піддіапазоні градуювання термометра виконують у потрійних точках аргону (83,8058 К), ртуті (234,3156 К) та води (273,16 К).

Функцію відхилення визначено формулою:

W(790)- w_r (Т₉₀) = а [и/фет)-l]+ b[W^₀)- l]ln ), ⁽¹⁸⁾

3. Значення коефіцієнтів а і b визначають за результатами вимірювань у реперних точках.В діапазоні від 0 до 961,78 °С стандартна функція має вигляд:

4. И/Дт₉₀) = С₀4сД⁹5⁷₈^¹⁵]^;, (19)

/=1 401 )

де С_о, С_і— коефіцієнти, значення яких наведено в таблиці 4.

Значення стандартної функції W_r(T_go) у реперних точках зазначено в таблиці 1.

Обернена функція, еквівалентна рівнянню (19) у границях 0,1 мК:

(Т,_о)- 273,15 = О₀ + £O,f ^(Г”²’⁶⁴ ї . (20)

і=і 1.о4 )

де D_o, D — коефіцієнти, значення яких наведено в таблиці 4,

Функція відхилення в цьому діапазоні температур має вигляд:

^(4,) - W_r (Т₉₀) = аИТзо >1] + b[wfc₀ >1]²+с[УУ(Т_ж )-l] ³+ d И/(Т₉₀ )-И^ 660,323 °С J, (21)

де а, Ь, с, та d — коефіцієнти.

За температур, нижчих ніж точка тверднення алюмінію d = 0, а значення коефіцієнтів а, b і с визначають за виміряним відхиленням від W_r(T_Q0) за температур тверднення олова, цинку й алю­мінію. У діапазоні від точки тверднення алюмінію до точки тверднення срібла значення а, b та с залишаються ті самі, а значення d визначають за результатами вимірювань відхилення від W_r(T_s0) за температури тверднення срібла.