Исследование тепловых процессов при реализации реперных точек международной температурной шкалы в диапазоне от 0,01-660,3230С, с целью повышения ее воспроизводимости

• Автор: Ильин, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 98 с. : ил.

ГЛАВА I
1.1 Анализ необходимости повышения
воспроизводимости МТШ
1.2 Анализ источников неопределенности воспроизведения температур фазовых переходов реперных точек МТШ
1.3 Основные направления по повышению
воспроизводимости МТШ
1.4 Выводы
ГЛАВА II
2.1 Анализ методов защиты чистых веществ в ампулах
реперных точек ГПЭ от окисления и загрязнения
2.2 Численное моделирование процессов теплообмена при реализации реперных точек индия, олова
и цинка МТШ
2.3 Исследование критериев равномерности температурного поля и влияния температурного градиента на температуру фазового перехода
на примере реализации реперных точек олова и цинка
2.4 Выводы
ГЛАВА III
3.1 Оптимизация методики реализации температуры “ликвидус” реперных точек и оценка составляющей неопределенности из-за отклонения результата измерения температуры от температуры “ликвидус”
3.2 Выводы
ГЛАВА IV
4Л Исследование факторов влияющих на
температуру тройной точки воды
4.2 Экспериментальное исследование
низкотемпературных реперных точек ртути и аргона
4.3 Выводы
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность проблемы. Термометрия занимает одно из ведущих мест в современной науке и технике. По экспертным оценкам измерения температуры составляют до 30% всех выполняемых измерений в науке и ряде отраслей промышленности. Развитие науки и современных технологий предъявляет все более высокие требования к точности измерений температуры. Этот процесс наблюдается во всем мире. Сравнение этих требований с воспроизводимостью основных реперных точек Международной температурной шкалы (МТШ-90), приведенной в основополагающих документах по реализации шкалы [1,2,3,4], позволяет сделать вывод, что требования к точности в ряде отраслей промышленности приблизились к точности ее реализации.
Безусловно, более жесткие требования к точности измерений предъявляют более жесткие требования к точности построения Международной температурной шкалы и методам ее реализации.
В связи с этим особую важность приобретают исследования методов реализации МТШ-90 и пути их совершенствования. Эти проблемы находят отражение в планах деятельности Консультативного комитета по термометрии при Международном Комитете по мерам и весам и в его рабочих группах. За последние десять лет по инициативе Консультативного комитета по термометрии проведено 4 масштабных международных ключевых сличения, охвативших широкий диапазон шкалы и до 20 национальных институтов метрологии. Эти сличения выявили значительные расхождения между реализациями основных реперных точек разными национальными эталонами по сравнению с представленными оценками их неопределенности и послужили толчком к анализу и уточнению основных определений шкалы, поиску неучтенных источников неопределенности и совершенствованию методик реализации основных реперных точек. Эти направления исследований в настоящее время входят в планы рабочих групп Консультативного комитета

Реализация 1 Реализация 2 Реализация 3 Реализация 4 Реализация
0 5 10 15
Расстояние от дна термометрового канала, см
Рис.13 Экспериментальные изменения температуры в реперной точке цинка при температуре печи 415 °С
Расстояние от дна термометрового канала, см
Рис.14 Экспериментальные изменения температуры в реперной точке цинка во время фазового перехода
Как видно из результатов измерений, при температурном градиенте в тигле по высоте металла перед плавлением не более 0.7 мК/см не удается получить температурный градиент в период затвердевания, соответствующий изменению температуры в соответствии с ее зависимостью от гидростатического давления, в период затвердевания. Можно сделать вывод,