установлено\соотношение между электродвижущей силой и температурой в виде уравнения второй степени.

В диапазоне выше 1137,58 К к эталонным приборам относят пирометр. Связь между измеряемой температурой Tes и спектральной плотностью энергии излучения (as) абсолютно черного тела для длины волны X установлена по формуле Планка:

U(Tes) "UT-esCAu)]

где Гв8(Аи) - практическая температура в точке затвердевания золота; С2= = 0,0143 88 м-К -вторая постоянная излучения; i.; [Гее(Ли)] - спектральная плотность энергии излучения абсолютно черного тела для длины волны Я, при температуре затвердевания золота.

В СССР МПТШ-68 (редакция 1975 г.) принята в качестве основополагающей температурной шкалы, реализованной в государственном первичном эталоне единицы температуры для диапазона от 13,81 до 2800 К, а также в государственных специальных эталонах единицы температуры для различных диапазонов температуры и спектральных интервалов излучения.

§ 1.5. Временная температурная шкала 1976 г. в диапазоне 0,5-30 К

МПТШ-68 имеет нижнюю границу 13,81 К. Дальнейшее расширение практической шкалы в область низких температур базируется на ряде методов - это газовая и магнитная термометрия.

Консультативный комитет по температурам (ККТ) утвердил «Временную температурную шкалу 1976 г. в диапазоне 0,5-30 К» (ВТШ-76). Она основана на температурах, значения которых присвоены определенным постоянным точкам (основным точкам шкалы). Ниже приведены значения температур основных точек ВТШ-76.

Постоянные точки Присвоенное значение

температуры Т, К

Точка сверхпроводящего перехода кадмия 0,519

Точка сверхпроводящего перехода цинка 0,851

Точка сверхпроводящего перехода алюминия 1,1796

Точка сверхпроводящего перехода индия 3.1445

Точка кипения гелия Не 4,2221

Точка сверхпроводящего перехода свинца 7,1999

Тройная точка равновесного водорода з 13,8044 Точка кипения равновесного водорода при давлении

33 330,6 Па (25/76 нормальной атмосферы) з 17,0373

Точка кипения равновесного водорода 20,2735

Тройная точка неона 24,5591

Точка кипения неоиа 27,102

Точка сверхпроводящего перехода: это - переход между состоянием сверхпроводимости и нормальным состоянием в нулевом магнитном поле.

Точка кипения при давлении 101325 Па (1 нормальная атмосфера).

Это точки, представляющие четыре основные точки МПТШ-68. Значения температур* присвоенные этим точкам в ВТШ-76, отличаются от значений, принятых в МПТШ-68.

Выражение «равновесный водород» означает, что водород имеет равновесный орто-пара состав при рассматриваемой температуре.

* Две точки неона понимаются как точки пеона, имеющие 2,7 ммоль нормального неона 21 Ne и 92 ммоль изотопа "Ne для 0,905 моль изотопа ™Ne.

Видно, что ВТШ-76 в зоне перекрытия с МПТШ-68 13,8-27,1 К имеет следующие расхождения. Наибольшие расхождения 4,5-5,3 мК относятся К диапазону 17,0-22,0 К. К текстовой части ВТШ-76 приведены отличня этой

шкалы от шкал *Не 1958 г, Не 1962 г, которые составляю! 2-7 мК в диапазоне 0,5-5 К.

Методы, которые принимаются для ренлн iiimiii ИМИ 76 яолностью или частично, основаны на использонлннп:

термодинамических пи icpiKi.iHiuiDiiiiiJX прнГюрои i.iKiix, как 1азовый или магнитный терм(>м1Ч pi.i, MiKipuc i рцдуирунжи и однш! или большем числе то-" чек, гр1пиД1111П,1х ни с Ifi, II)

iiniipiiiiDK II пГппсп: нынн 1,1,М1 К, нрннгдгипих iiii с, ООО,

пи II 1111 Дйи iiiiiiiii IIHill (л1М1лы Mil lOIiH I, M.iiii иичилы Не 1962 г.) и р< .IK и II MMii.i I vPi uiiim I.....IIS II i< Ki иншГ) iiuiij l)Iin-7(i;

in II II,niiiiiH.I 11,111.1 \ i.ifinp.i iiipii/l (,11Л, ЛшHill II других и разно-

стей к Miirp.i I \ CTOBOii Част В

I Ни 111111-71) II iiaiuiiiiiiKiMiMMii iiiKM.iiiMii, приведенными в тек-11-76

Введение ВIШ-76 пошо.чнт в дальнейшем построить единую шкалу - МПТШ в диапазоне 0,5-273,15 К и выше» Ниже 0,5 К шкалу можно построить, используя новые точки сверхпроводяш,их переходов и методы электронной или ядерной термометрии

В СССР работы в области низкотемпературной термометрии в большом объеме проводятся во ВНИИФТРИ. Здесь разработан магнитный термометр, требующий градуировки в четырех реперных точках в диапазоне 0,85-7,2 К но точкам сверхпроводящих переходов цинка, алюминия, индия и свинца. Погрешность воспроизведения температур переходов составляет 1 мК. Установленная во ВНИИФТРИ магнитная температурная шкала была сличена со шка4 лами, реализованными в Австралии, США н Голландии. Сходимость сличений составила ±1 мК.

Во ВНИИФТРИ разработана также аппаратура, предназначенная для государственного эталона единицы температуры по ВТШ-76 в диапазоне 0,5- 13,81 К, основанного на магнитном термометре и постоянных точках ВТШ-76 в указанном диапазоне температур

Одной из метрологических задач является создание, кроме эталонов, образцовых средств измерений Выполненное во ВНИИФТРИ исследование платиновых термометров сопротивления показало, что в диапазоне ВТШ-76 4,2~- 13,81 К они могут быть применены в качестве образцовых для передачи размера Кельвина с погрешностью 0,01-0,02 К.

ГЛАВА 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦЫ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОВЕРОЧНЫЕ СХЕМЫ

§ 2.1. Общее положение об эталонах

ГОСТ 8.057-80 «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения» устанавливает классификацию, назначение и общие требования к созданию, хранению и применению эталонов. Государственные эталоны единицы температуры полностью отвечают требованиям, изложенным в ГОСТ 8.057-80.

Государственные первичные и специальные эталоны единицы температуры являются исходными для страны. Они созданы для воспроизведения и передачи размера единицы температуры средствами измерений температуры (вторичным эталонам и образцовым средствам измерений), применяемым в стране с целью обеспечения единства измерений. Основаниями для создания государственных эталонов явились: широкое распространение образцовых и рабочих средств измерений температуры, градуированных в единицах температуры; техническая возможность создания эталонов и передачи размера единицы температуры, воспроизводимой эталонами с необходимой точностью. В области температурных измерений, как правило, создают вторичные эталоны единицы температуры, которые получают размер единицы от первичных эталонов и служат для защиты первичного эталона от преждевременного износа, способствуют рациональной организации поверочных работ в органах государственной и ведомственной метрологических служб и обеспечивают возможность сличений государственных эталонов.

Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения государственных эталонов единицы температуры соответствует требованиям, изложенным в ГОСТ 8.372-80.

Размер единицы температуры от государственных эталонов передается в соответствии с поверочными схемами, требования к которым установлены ГОСТ 8.061-80.

В соответствии с ГОСТ 8.057-80 эталоны подразделяются на первичные (исходные) и вторичные (подчиненные). Первичные эталоны в зависимости от условий воспроизведения единицы могут иметь разновидность - специальные первичные эталоны.

По ГОСТ 8.057-80 первичным и специальным эталонам присваивают наименования «Государственный первичный эталон» или

2 -1973 17