Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problemy z realizacją punktu potrójnego argonu

Kołodziej B., Manuszkiewicz H., Lipiński L., Szmyrka-Grzebyk A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 5

441--444

PL

Punkt potrójny argonu o temperaturze T90 = 83,8058 K jest definicyjnym punktem stałym Międzynarodowej Skali Temperatury z 1990 roku. W pracy opisano problemy z którymi musi zmierzyć się projektant i konstruktor stanowiska wzorcowego, wynikające z wytrzymałości materiałów konstrukcyjnych i kształtu termometrów platynowych oraz z konieczności utrzymywania stabilnych i odtwarzalnych warunków cieplnych w kriostacie. Rozwiązanie tych problemów umożliwiło osiągnięcie pożądanych parametrów metrologicznych opisanego urządzenia.

EN

The argon triple point temperature T90 = 83.8058 K is one of fixed points of the International Temperature Scale of 1990. This paper describes some problems faced by a designer and a constructor of a system for realization of the fixed point, shown schematically in Figs. 1 and 2. These problems are: appropriate size and shape of the thermometric cell with argon, mechanical strength of materials used for the cell construction, ensuring good thermal contact with the platinum reference thermometers of different construction – long stem and capsule type – and the argon inside the cell, as well as stable and reproducible thermal conditions in a cryostat. The influence of an adiabatic shield temperature and problems of the heat transfer through the thermometer well are also presented (Figs. 3, 4 and 5). Solving these problems enabled to achieve the desired metrological parameters of this system. A thermal width of the phase transition plateau achieved in the described apparatus is lower than 300 μK (Fig. 6). The plateau can be maintained for more than 20 hours. The system is used for calibration of the SPRTs and CSPRTs in the triple point of argon with the standard uncertainty u less than 1 mK (for k = 1).

2

Bilateralne porównania komórek do realizacji punktu potrójnego wody i rtęci w GUM i INTiBS PAN

Szmyrka-Grzebyk A., Grudniewicz E., Manuszkiewicz H., Roszkowski W., Jancewicz D., Kowal A.

Metrologia : biuletyn informacyjny Głównego Urzędu Miar

|

2010

|

nr 3

52--56

PL

Termometrami interpolacyjnymi w szerokim zakresie temperatur definiowanych przez MST-90 są czujniki platynowe termometrów rezystancyjnych. W zakresie od 13,8033 K do 273,16 K jest to czujnik typu kapsułkowego, a w zakresie od - 189,3442 °C (83,8058 K) do 961,78 °C czujnik platynowy z długą nóżką. Oba czujniki muszą być wzorcowane w punkcie potrójnym argonu, rtęci i wody. W Polsce państwowy wzorzec jednostki temperatury dla niskich temperatur znajduje się w INTiBS, a wzorzec dla wyższych temperatur - w GUM. W celu określenia spójności pomiarowej między wzorcami GUM i INTiBS przeprowadzono bilateralne porównania dokładności realizacji temperatury punktu potrójnego wody i rtęci. Porównania te wykazały, że temperatura punktu potrójnego wody w komórce INTiBS jest o 0,20 mK niższa od temperatury w komórce GUM. Wynik ten potwierdza rezultaty uzyskane wcześniej w porównaniach międzynarodowych. Temperatura punktu potrójnego rtęci w komórce GUM i INTiBS pozostaje w bardzo dobrej zgodności 0,07 mK.

EN

Standard platinum resistance thermometers, SPRTs, are interpolating thermometers in a wide temperature range defined by the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90). In the range from 13,8033 K (triple point of hydrogen) to 273,16 K (triple point of water) a capsule type SPRT is the interpolating instrument. In the higher temperature range from -189,3442 °C (triple point of argon) to 961,78 °C (freezing point of silver) a long stem platinum thermometer is recommended to be used for interpolation. Both types of SPRTs must be calibrated at the triple point of water and mercury (234,3156 K). In Poland a national temperature standard for the low temperature range was established at the Institute of Low Temperature and Structure Research (INTiBS PAN) in 2001, while the higher temperature standard is maintained at the Central Office of Measures (GUM). To determine traceability between these standards, bilateral comparisons of the triple point of water and mercury cells have been carried out. Results of the comparisons demonstrated a temperature difference equal to 0,20 mK between the triple point of water realized in the INTiBS cell and the GUM cell. The same difference was observed during international comparisons between INTiBS and INRiM in Italy. The triple point of mercury temperature in the both cells, GUM and INTiBS, were in agreement within 0,07 mK with a combined uncertainty of measurements U = 0,33 mK for k = 2.

3

Międzynarodowe porównania wzorców temperatury dla zakresu niskich temperatur

Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Kowal A., Manuszkiewicz H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 9

662-665

PL

Międzynarodowa Skala Temperatury z 1990 r. zdefiniowana jest w zakresie temperatur od 0,6 K aż do kilku tysięcy stopni Celsjusza. W zakresie temperatur od 13,8033 K do 273,16 K termometrem interpolacyjnym jest czujnik platynowy termometru rezystancyjnego typu kapsułkowego wzorcowany w sześciu punktach stałych. Termometr platynowy oraz komórki do realizacji punktów stałych skali MST-90 stanowią wzorce temperatury w omawianym zakresie temperatur. W celu określenia dokładności realizacji skali i zapewnienia spójności pomiarowej między wzorcami państwowymi prowadzone są międzynarodowe porównania parametrów metrologicznych komórek termometrycznych i czujników temperatury.

EN

The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) defined between 0,65 K up to a few thousands Celsjus degrees is divided for several subranges where different types of interpolating thermometers are used. In the low temperature range from 13,8033 K up to 273,16 K a capsule type standards platinum resistance thermaometr calibated at six or eight fixed points is the interpolating instrument. The thermometer and cells for realization the fixed points are temperature standards in the temperature range. In order to determine of an accurace of the ITS-90 realization and to establish a degree of equivalence of the national standards international comparisons are organized. In the comparison, described in the paper, the temperature standards from INTiBS participate too.

4

Zmodernizowane Laboratorium Wzorca Temperatury

Kowal A., Lipiński L., Manuszkiewicz H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9

23-25

PL

W Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu znajduje się państwowy wzorzec jednostki miary temperatury dla zakresu od 13,8033 K do 273,16 K. Posiadanie wzorca państwowego obliguje do przekazywania wartości jednostki temperatury wzorcom niższych rzędów oraz termometrom użytkowym, w celu zapewnienia spójności pomiarowej. Laboratorium podjęło się wykonywania usług wzorcowania czujników temperatury w zakresie niskich temperatur. W 2005 r. uzyskano środki finansowe z funduszy strukturalnych SPO-WKP, za które rozbudowano i zmodernizowano istniejące stanowiska pomiarowe stosowane do wykonywania prac usługowych, w wyniku czego możliwe jest wzorcowanie termometrów także w wyższym zakresie temperatur aż do 160 oC. Zmodernizowane, jak i nowo powstałe stanowiska pomiarowe będą objęte systemem zarządzania jakością zgodnie z wymaganiami Polskiego Centrum Akredytacji.

EN

At the Institute of Low Temperature and Structure Research (INTiBS) in Wroclaw (Poland) the national temperature standard for the low temperature range between the triple point of hydrogen 13,8033 K and the triple point of water 273,16 K was established in 2001. At the Laboratory a quality system has been implemented according to ISO/IEC 17025/2005. To achieve traceability between the national standard and secondary thermometers the Laboratory has carried out calibration of low-temperature thermometers. Recently the Laboratory improved its service for higher temperature up to about of 160 oC. Measuring systems and calibration capabilities of the Laboratory is presented in the paper.

5

Laboratorium państwowego wzorca jednostki temperatury w zakresie niskich temperatur

Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Manuszkiewicz H., Kowal A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 2

9-11

PL

W Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu opracowano wzorzec jednostki miary temperatury dla zakresu niskich temperatur, który na mocy zarządzenia Prezesa Głównego Urzędu Miar z dnia 28.03.2001 r uznany został za wzorzec państwowy w zakresie od 13,8033 K do 273,16 K. W celu zapewnienia spójności pomiarowej między wzorcem państwowym a termometrami kontrolnymi niższych rzędów Laboratorium prowadzi działalność usługową w zakresie wzorcowania termometrów niskotemperaturowych.

EN

The standard of temperature unit in the temperature range from 13.8033 K to 273,16 K was elaborated at the Institute of Low Temperature and Structure Research of the Polish Academy of Sciences in Wrocław, which was recognized as the national standard by President of the Central Office of Measures in 2001. Measurement traceability between the national temperature standard and other low temperature thermometers is guaranteed by the Laboratory service.

6

Badania własności termometrycznych przejścia fazowego β-γ w tlenie

Lipiński L., Kowal A., Manuszkiewicz H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 9 bis

22--24

PL

W zestalonym tlenie pod ciśnieniem pary nasyconej zachodzą dwie przemiany fazowe: przemiana magnetyczna αa-β w temperaturze 23,868 K i przemiana strukturalna β-γ w temperaturze 43,7964 K. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań własności termometrycznych przemiany β-γ tlenu. Pokazano, że temperatura tlenu w obszarze przejścia β-γ jest stała w granicach ułamka milikelwina, gdy ilość fazy γ nie przekracza 40 %. Dalszy wzrost ilości fazy γ powoduje monotoniczny wzrost temperatury tlenu, która po całkowitej transformacji do fazy γ jest o około 15 mK wyższa od początkowej temperatury przemiany. Przyjęto, że temperatura punktu stałego z wykorzystaniem przemiany β-γ powinna być definiowana jako temperatura odpowiadająca 20 % ilości fazy g, w odróżnieniu od powszechnie stosowanej w termometrii definicji temperatury punktu stałego przypisywanej stanowi odpowiadającemu 50 % przemiany fazowej.

EN

Three crystalline states of solid oxygen are known at low temperatures. The low temperature phase a below 23,8 K, the b phase between 23,8 K and 43,8 K and the high- temperature phase γ. In this paper results of the investigation of termometric properties of the β-γ phase transition are presented. It was shown that the temperature of oxygen 43,7964 K in the β-γ phase transition region is constant for a small quantity of the β phase (below 40 %). Further inscrese of the b; phase causes an increase of the oxygen temperature which is higher about 15 mK at the end of the transformation. Authors suggests to define of the β-γ phase transition temperature for the small quantity (~20 %) of the γ phase.

7

Nowa generacja kriogenicznych wzorców temperatury

Lipiński L., Szmyrka-Grzebyk A., Manuszkiewicz H., Kowal A.

Metrology and Measurement Systems

|

2002

|

Vol. 9, nr 1

67-84

PL

Międzynarodowa Skala Temperatury z 1990 r. (MST-90) definiuje 6 punktów potrójnych do wzorcowania termometrów platynowych w zakresie temperatur poniżej 0 stopni C. Przez wiele lat do realizacji tych punktów stosowane były komórki "pojedyncze" wypełnione jedną substancją wzorcową. Kilka modeli takich komórek omówiono we wstępnej części niniejszej pracy. W celu ujednolicenia konstrukcji komórek oraz metod pomiarowych, dla podniesienie spójności pomiarowej w europejskich instytucjach metrologicznych w ramach projektu Unii Europejskiej o nazwie "MULTICELLS" opracowywane są wzorce temperatury nowej generacji. Są nimi wielokomponentowe urządzenia zawierające kilka substancji wzorcowych w zamkniętych pojemnikach, przeznaczone do wzorcowania kilku termometrów w jednym cyklu chłodzenia. Dwa modele takich komórek o różnej konstrukcji zostały opracowane i wykonane we Włoszech i we Francji. Niniejsza praca zawiera opis metod pomiarowych oraz wyniki badań komórki włoskiej uzyskane w Instytucie Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN.

EN

For calibration of interpolating standard platinum resistance thermometers below 0 (degrees) C the International Temperature Scale of ITS-90 (ITS-90) defined six triple points. Four of them, argon with the triple point temperature equal to 83.8055 K, oxygen 54.3584 K, neon 24.5561 K and hydrogen in equilibrium state at 13.8033 K, are of gaseous substance at room temperature. For many years for realisation of each temperature fixed point, "single" cells filled with one reference substance have been used mostly. A few models of the single cell are described in the paper. Calibration of thermometers in a large temperature range has needed dismounting thermometers and individual cells, as well cooling a cryostat several times what consuming a big amount of cryo-liquids. Moreover, the cells manufactured by different metrological institutions characterised different parameters: quantity of reference substance, mass, shape, materials used for construction, thermal parameters. Because these differences comparison of metrological parameters of the cells and an accuracy of realisation of the temperature scale were difficult. For standarisation of the devices (cells) and measuring methods to ensure a high degree of international traceability in the field of temperature measurements below 0 (degrees) C a new generation of temperature standards has been developed in the frame of the European project FW-5 No G6RD-CT-1999-00114 MULTICELLS. Six European metrological and scientific organisation - Instituto di Metrologia G. Colonnetti (IMGC) in Italy, Institut Nationale de Metrologie (BNM/INM) in France, National Physical Laboratory (NPL) in England, Physicalisch-Technische Bundesandstalt (PTB) in Germany, NMi Van Sweden Laboratorium (VSL) in the Netherlands and Institute of Low Temperature and Structure Research (INTiBS PAN) in Poland - realise the project. Transportable, multicompartment sealed cells - contained four elements filled with reference substances placed in one isothermal frame - are tested. Two different models of the cell have been designed and fabricated by IMGC and BNM/INM. The research carried out basically is aimed to improve the knowledge on underlying physico-chemistry of the triple point realisation. An influence of geometry of the elements on thermal properties, respond time and a thermal resistance between solid-liquid interface of the substance and a standard thermometer are mainly studies. Measuring methods elaborated for determination of these parameters and the result of the Italian multicompartment cell measurements performed at INTiBS PAN in Poland are presented in the paper.

8

Miniaturowa komórka do realizacji punktu potrójnego rtęci

Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Manuszkiewicz H.

Metrologia i Systemy Pomiarowe

|

2000

|

T. 7, z. 2

193-201

PL

W pracy omówiono oryginalne, opracowane w Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu, rozwiązanie konstrukcyjne miniaturowej komórki do realizacji punktu potrójnego rtęci zdefiniowanego przez Międzynarodową Skalę Temperatury z 1990 r. Przedstawiono wyniki pomiarów odtwarzalności temperatury punktu potrójnego rtęci w małych ampułkach dla rtęci pochodzącej z trzech różnych źródeł oraz wyniki międzynarodowych porównań temperatury punktu potrójnego rtęci realizowanego w małej komórce i dużych, klasycznych stosowanych w innych ośrodkach metrologicznych. Z przeprowadzonych badań wynika, że temperatura w małej komórce odtwarza się z dokładnością +- 50 [my]K, a wartości temperatury punktu potrójnego rtęci w małej i dużych komórkach nie róźnią się więcej niż 0,5 mk.

EN

At the Institute of Low Temperature and Structure Research (INTiBS) miniature cell for realisation of the mercury triple point, the fixed point of the International Temperature Scale of 1990, has been made for calibration of capsule-type standard platinum resistance thermometers. Results of the mercury triple point temperature reproducibility for three type of mercury measured in the small cell and comparison of the temperature with the mercury triple point temperature value in large cells at other metrological institutesare presented in this paper. The reproducibility of the mercury triple point temperature in the small cell is equal +- 50 [my]K and a temperature difference between the triple point in the small and the large cell is about 0,5 mK.

9

Superconducting transition of mercury for use as a temperature fixed point

Lipiński L., Manuszkiewicz H., Szmyrka-Grzebyk A.

Metrologia i Systemy Pomiarowe

|

1999

|

T.6, z. 1-2

47-55

EN

Results of mercury superconducting transition investigation are presented in this paper. Two fundamental parameters - the temperature of transition Tc and the temperature width W - were estimated. Because of low temperature of melting mercury, samples were placed into glass ampoules. For so prepared samples reproducibility of Tc and W was small. We asumed that it could be caused by stresses generated during crystallisation on a mercury surface contacted with a glass. To reduce it a distance material was introduced between the mercury and glass. a capillary of cellulose gave the best results; the temperature width W was reduced of 0,05 mK and reproducibility of Tc, was better than 0.15 mK.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań termostatycznych własności przejścia w stan nadprzewodzący rtęci. Wyznaczono dwa podstawowe parametry - temperaturę przejścia Tc i temperaturową szerokość przejścia nadprzewodzącego W. Z uwagi na niską temperaturę topnienia (-38 C) próbki rtęci umieszczano w ampułkach szklanych. W tak przygotowanych próbkach obserwowano małą odtwarzalność parametrów termometrycznych przejścia. Założono, że jest ona wynikiem naprężeń generowanych w procesie krystalizacji rtęci w miejscach jej kontaktu ze szkłem. W celu ich redukcji zastosowano różne przekładki dystansujące rtęć od szkła. Najlepsze właściwości wykazywały kaplary celulozowe, zastosowanie których umożliwiło zmniejszenie temperaturowej szerokości W do 0,05 mK przy odtwarzalności temperatury przejścia w stan nadprzewodzący rtęci tc lepszej niż 0,15 mK.

10

Realizacja w Polsce Międzynarodowej Skali Temperatury z 1990 w zakresie niskich temperatur

Szmyrka-Grzebyk A., Lipiński L., Manuszkiewicz H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

1998

|

R. 44, nr 5

170-172

PL

Omówiono główne założenia wprowadzonej w 1990 r. nowej międzynarodowej skali temperatury - MST-90 - w zakresie temperatur 0 st.C, podano rodzaje rekomendowanych termometrów interpolacyjnych i metody ich kalibracji. Omówiono realizację MST-90 w Polsce. Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu prowadzi prace nad realizacją Skali w zakresie niskich temperatur; posiada on zestaw komórek do realizacji termomentrycznych punktów stałych, w których są kalibrowane interpolacyjne temometry platynowe oraz termometry żelazo-rod. Odtwarzalność temperatury punktów stałych wznosi 0,2 mK.

EN

Fundamental information's about the International Temperature Scale of 1990 in the low temperature range are presented in the paper. Types of low-temperature interpolating thermometers and methods of their calibration are given in the introductionas well. A second part of the paper informs about the realization of the Scale at the Institute of Low Temperature and Structure Research in Wrocław. The Institute has at its disposal three types of sealed cells for the realization of low-temperature fixed points. Reproducibility of the points temperature is better the 0,2 mK. The cells are using for calibration of platinum and rhodium-iron standard thermometers.