в гост 8.080-80. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей рабочих средств измерений от 2 мК до 25 К.

В температурном диапазоне 1337,58-2800 К кельвин воспроизводится оптическим методом на основе абсолютно черного тела (АЧТ) при температуре затвердевания золота. Таким образом, в основу реализации МПТШ положена система средств, опирающаяся на «естественный» эталон, которому приписана термодинамическая температура 1337,58 К-

В эталон входят следующие средства измерений:

термометрическая аппаратура, включающая излучатель АЧТ при температуре 1337,58 К, и электрическую схему питания АЧТ;

фотоэлектрическая аппаратура, включающая фотоэлектрический спектропирометр СП-4К и зеркальное устройство для удвоения яркостей, предназначенное для экстраполяции температурной шкалы на основе формулы Планка;

температурные лампы двух групп, градуированные в диапазоне длин волн 0,47-1,0 мкм. Одна из них градуирована в точке затвердевания золота (1337,58К), вторая - в диапазоне 1337,58- 2800 К. Эти лампы не предназначены для передачи размера кельвина эталонам-копиям, а служат для исследования стабильности первичного эталона и юстировочных работ при подготовке к измерениям. Погрешности эталона в диапазоне 1337,58-2800 К составляют: среднее квадратическое отклонение 0,2-1,5 К и неис-ключенная систематическая погрешность 0,1-0,5 К.

Принцип действия эталона состоит в воспроизведении кельвина с помощью АЧТ в точке затвердевания золота и передаче его размера температурной лампе - эталону-копии путем компариро-вания на установке СП-4К при длинах волн излучения 0,47-- 1,0 мкм в диапазоне 1337,58-2800 К при использовании устройства для удвоения яркостей для расширения диапазона температур до 1900 К и поглощающих светофильтров для расширения шкалы до 2800 К.

Температуру рассчитывают по уравнению Планка.

Для осуществления температуры затвердевания золота применяется горизонтальная двухобмоточная печь.

Принцип действия пирометра СП-4К основан на модуляционном методе уравнения яркостей. Излучение сравниваемых источников (АЧТ-лампа или лампа - лампа) проходит через монохро-матор и попадает на фотоумножитель. При этом модулятор (колеблющееся зеркальце) поочередно направляет с заданной частотой в щель монохроматора световые потоки от источников. В случае неравных яркостей источников фототок фотоумножителя имеет переменную составляющую с частотой, равной частоте модуляции. Отсутствие переменной составляющей указывает на равенство яркостей сравниваемых источников.

В поверочную схему в области пирометрии излучения входят следующие средства измерений:

эталоны-копии (температурные лампы) в диапазоне 1337,58- 2800 К со средним квадратическим отклонением 0,3-2,1 К;

рабочие эталоны (наборы температурных ламп), градуированные на яркостные температуры в диапазоне 1337,58-2600 К со средним квадратическим отклонением 0,5-2,2 К;

рабочие эталоны (наборы температурных ламп), градуированные на цветовые температуры в диапазоне 1500-3100 К, со средним квадратическим отклонением 2-10 К;

образцовые средства измерений 1, 2 и 3-го разрядов, представляющие собой температурные лампы, градуированные на яркостные и цветовые температуры; визуальные монохроматические пирометры и пирометры полного излучения. Для средств 1, 2 и 3-го разрядов установлены доверительные погрешности 2-12; 3-15 и 5-15 К при доверительной вероятности 0,95 соответственно;

рабочие средства измерений (визуальные и фотоэлектрические монохроматические пирометры, пирометры спектрального отношения и пирометры полного излучения); пределы допускаемых абсолютных погрешностей составляют 4-150К в зависимости от типа пирометра и диапазона температур.

Государственный первичный эталон кельвина воспроизводит кельвин в диапазоне 1337,58-2800 К и обеспечивает единство измерений температуры до 6300 К- Область температур выше 2800 К условно определяют как область сверхвысоких температур. Измерение температуры в этой области практически возможно только по тепловому излучению объектов, так как контактные методы, как правило, либо ненадежны, либо вообще невозможны.

В области выше 2800 К лишь пемногие вещества находятся в конденсированной фазе. К ним можно отиести некоторые тугоплавкие металлы такие, как вольфрам, тантал, молибден, а также окислы различных -элементов, карбиты, нитриды, бориды. В основном для этой области характерны пламена и плазменные состояния вещества. По МПТ111-68 верхняя граница температурных измерений и длина волны излучения при использовании формулы Планка не ограничиваются.

Температурная шкала может быть экстраполирована за верхний предел эталона с помощью поглощающих фильтров. Такой участок температурной шкалы иногда называют «расчетной шкалой». В гл. 11 при рассмотрении монохроматических визуальных пирометров отмечается, что верхний предел этих приборов достигает 10000 К (для пирометров ЭОП-31, ЭОП-66, ПОВ-80),там же рассматриваются методы и приемы такой экстраполяции. Верхний предел, достигнутый во ВНИИМ, составляет 40000 К.

§ 2.4. Государственный специальный эталон единицы температуры в диапазоне 1,5-4,2 К

Государственный специальный эталон единицы температур*!, разработанный во ВНИИФТРИ и утвержденный Госстандартом СССР в 1979 г. для диапазона 1,5-4,2 К, реализует практическую температурную шкалу *Не 1958 г., основанную на зависимости давления насыщенных паров *Не от температуры Тьв (ГОСТ 8.078-79

«ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений температуры в диапазоне 1,5-4,2 К»).

Практическая температурная шкала, реализуемая эталоном, в граничной точке 4,2 К стыкуется с «германиевой» шкалой для диапазона 4,2-13,81 К. Ниже 1,5 К государственные эталоны не созданы.

В состав эталона входит гелиевый конденсационный термометр, воспроизводящий кельвин в соответствии с зависимостью температуры Г58 от давления гелия. Эталон позволяет воспроизводить кельвин со средним квадратическим отклонением не более 0,001 К при неисключенной систематической погрешности, не превышающей 0,003 К.

В поверочную схему включены:

эталоны-свидетели - германиевые термометры сопротивления (среднее квадратическое отклонение 0,002 К), применяемые для поверки сохранности государственного эталона;

рабочие эталоны - германиевые термометры сопротивления (среднее квадратическое отклонение 0,002 К).

От рабочих эталонов размер единицы передается образцовым германиевым термометрам сопротивления типа ТСГ-1, для которых установлен предел допускаемых абсолютных погрешностей, не превышающий 0,01 К- Образцовые термометры и рабочие средства измерений градуируются при помощи компаратора - гелиевой ванны с регулятором давления.

В качестве рабочих средств измерений применяют германиевые термометры сопротивления, полупроводниковые термометры сопротивления, термодиоды и термоэлектрические термометры. Для рабочих средств измерений температуры установлен предел допускаемых абсолютных погрешностей, не превышающий 0,1

§ 2,5. Государственный специальный эталон единицы температуры в диапазоне 4,2-13,81 К

Государственный специальный эталон единицы температуры, разработанный во ВНИИФТРИ и утвержденный Госстандартом в 1979 г. для диапазона 4,2-13,81 К, реализует практическую темпрпятуоную «геоманиевую» шкалу (ГОСТ 8.084-79 «ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений температуры в диапазоне 4,2- 13,81 К»).

Ниже 4,2 К «германиевая» шкала стыкуется со шкалой Не 1958 г., реализуемой государственным специальным эталоном в диапазоне 1,5-4,2 К. В граничной точке 13,81 К «германиевая» шкала стыкуется с МПТШ-68, реализуемой государственным первичным эталоном кельвина в диапазоне 13,81-273,15 К.

В состав эталона входят следующие средства измерений:

германиевые термометры сопротивления;