Procesteknologi Jagten på minus 189,3442 grader Celsius Det har længe været et ønske fra både dansk industri og Det Nationale Metrologilaboratorium for Temperatur at kunne sikre sporbarhed på temperaturmålinger helt ned til minus 189,3442 grader Celsius. Et nyt argon fikspunkt har sikret dette. Læs her om forholdene og temperaturkalibreringerne - når det bliver så koldt, at luft bliver flydende Af Mikkel Bo Nielsen Et nyt argon fikspunkt hos Teknologisk Institut styrker dansk metrologis måleevne inden for temperaturkalibrering helt ned til -196°C, som er kogepunktet for kvælstof (nitrogen). Med andre ord er det så koldt - at luft bliver flydende. Efter i en årrække at have sikret, at danske virksomheder kunne få sporbarhed til deres temperaturmålinger fra -40°C til 660°C ved hjælp af fikspunkter, har det været et stort ønske hos både dansk industri og hos Det Nationale Metrologilaboratorium for Temperatur ved Teknologisk Institut at kunne sikre sporbarhed ned til endnu lavere temperaturer. Derfor har Teknologisk Institut investeret i et fikspunkt, der sikrer, at kunderne nu også kan hente sporbarhed på absolut højeste niveau i området fra ca. -40°C ned til -196°C. Det betyder, at Det Nationale Referencelaboratorium nu også kan kalibrere de meget lave temperaturer jf. den internationale temperaturskala fra 1990 (ITS-90). ITS-90 er den internationalt aftalte praksis for at realisere SI-systemets temperaturskala, Kelvinskalaen, der udgøres af den rette linje mellem det absolutte nulpunkt (-273,15°C) og trippelpunktet for vand (0,01°C). Trippelpunktet for vand forbinder ITS-90 med Kelvin-skalaen og består af vand med specificerede krav til isotopisk sammensætning. en ultraren platintråd viklet stressfrit i eksempelvis en dobbelhelix for at undgå interferens. Elementet er indkapslet i et hermetisk lukket quartz termometerskaft med en kontrolleret atmosfære af ilt og argon. Stabilitet på under 1 mK er normalt. Vands trippelpunkt - is, vand og mættet vanddamp - er det bedst karakteriserede trippelpunkt. (Foto: © Teknologisk Institut. Fotograf: Claus Haagensen/Chili foto). De fine platin-termometre Trippelpunkt for vand Et trippelpunkt er sameksistensen af et materiale i tre faser: Faststof, væske og gas. Vands trippelpunkt - is, vand og mættet vanddamp - er det bedst karakteriserede trippelpunkt og kan realiseres med usikkerheder på ca. 50 µK. Usikkerheden sikrer, at man internationalt kan blive enige om målingerne. Det Nationale Metrologilaboratorium har tre trippelpunkter for vand. 4 ITS-90 udgøres af en række af fikspunkter - trippelpunkter, smeltepunkter eller størkningspunkter hvis temperaturværdier er valgt sammenfaldende med Kelvinskalaen. Fikspunkterne danner forskellige underintervaller og interpolationen mellem punkterne, hvilket sker ved hjælp af meget fine platin-termometre - de såkaldte Standard Platin Resistans Termometre (SPRT’er) og standardiseret matematik. Sensorelementet i et SPRT består af Det meget fine platin termometer - det såkaldte Standard Platin Resistans Termometre, SPRT. (Foto: © Teknologisk Institut. Fotograf: Claus Haagensen/Chili foto). Det nye argon fikspunkt Det nye fikspunkt baserer sig på en meget ren argon gas (99,9999 procent), som ved hjælp af en flydende kvælstof kondenseres og fryses. Herefter reguleres temperaturen meget nøjagtigt af et varmeskjold, indtil argonen - som nu er på fast form - begynder at smelte og afgasse, hvilket hermed danner argons trippelpunkt. Ligevægtstemperaturen af de tre faser er -189,3442°C, og teknisk nyt nr. 3 - 2014 t
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Teknisk Nyt her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her