مقدمه
استاندارد "روش استاندارد دماسنجهای مایع در شیشه دقیق در مقایسه با "SPRTکه توسط کمیسیونهای فنی مربوطه تهیه و تدوین شده و در هیجدمین جلسه کمیته ملی استاندارد اوزن و مقیاسها مورخ 77/6/16مورد تصویب قرار گرفته است، اینک به استناد بند 1ماده 3قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ما 1371به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر میشود.
برای حفظ همگامی و هماهنگی با تحولات و پیشرفتهای ملی و جهانی در زمینه صنایع، علوم و خدمات، استانداردهای ملی ایران در مواقع لزوم تجدید نظر خواهد شد و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح و تکمیل این استاندارد ارائه شود، در هنگام تجدیدنظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه قرار خواهد گرفت. بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ملی ایران باید همواره از آخرین تجدید نظر آنها استفاده کرد.
در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه، در حد امکان بین این استاندارد و استاندارد ملی کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود. منبع و ماخذی که برای تهیه این استاندارد به کار رفته به شرح زیر است:
1- Y.P,Singh, V.P.Wasan: Method of calibrating precision thrmometers aganist "SPRT". NPL,India,1991
2- Supplementray information for the ITS-90:(BIPM, serves)
3- V.Preobrazhensky: Measurements & Instrumentation in heat engineering (Volume 1) - MIR Publishers. Moscow (1980)
-4واژه نامه فیزیک - مرکز دانشگاهی
روش کالیبراسیون دماسنج های مایع در شیشه دقیق در مقایسه با SPRT
- 1هدف و دامنه کاربرد
هدف از تدوین این استاندارد ارائه روش کالیبراسیون دماسنجهای مایع در شیشه دقیق در مقایسه با1 براساس 2 LTS-90 است. این نوع دماسنجها در کارهای عملی تحقیقاتی و صنعتی دقیق کاربرد دارد.
- 2اصطلاحات و تعاریف
1-2دماسنجهای مایع در شیشه دقیق
دماسنجهایی هستند که زینه بندی آنها 0/01، 0/02، 0/05یا 0/1درجه سلسیون است.
2-2دماسنجهای مایع در شیشه معمولی
دماسنجهایی هستند که زینه بندی آنها از 0/1درجه سلسیون بیشتر است و در مصارف عمومی کاربرد دارند.
3-2دماسنجهای مایع در شیشه با فروبری جزیی
دماسنجهایی هستند که تا ارتفاع معینی که با خط یا عددی مشخص میشود، قابل فرو بری هستند.
4-2دماسنجهای مایع در شیشه با فروبری کلی
دماسنجهایی هستند که فروبری آنها در محیط تا حدود دمای مورد نظر است.
5-2دماسنجهای مایع مایع در شیشه با فروبری کامل
دماسنجهایی هستند که به طور کامل در محیط مورد نظر فرو میروند.
SPRT 6-2
دماسنج مقاومتی پلاتینی استاندارد است خاصیت دماسنجی این نوع دماسنج براساس تغییر مقاومت الکتریکی سیم پلاتین به ازای تغییر دما است.
ITS-90 2-7
مقیاس دمای بینالمللی دما در سال 1990است جهت اطلاع بیشتر به استاندارد ملی شماره 5338مراجعه شود.
- 3وسایل لازم
در کالیبراسیون دماسنجهای مایع در شیشه دقیق در برابر SPRTبه وسایل زیر با پایداری و دقت قابل قبول نیاز است:
SPRT -1
-2حمام مقایسه با کنترل کننده 3
-3پل اندازه‌گیری مقاومت DC
-4گالوانومتر
-5سلول نقطه سه گانه آب
-6فلاسک ویژه نقطه ذوب (O0C)
-7پروژکتور
-8تلسکوپ پایهدار ویژه قرائت دما
-9لوله حرارتی 4
-10ماشین یخ خردکن
-11دستگاه آب مقطرگیری
-12امکانات نرم افزاری
4 - مایعات مورد استفاد در حمام مقایسه
مایعات مختلفی در حمامهای مقایسه گوناگون مصرف میشود. مایعات پیشنهادی ذیل در حمامهای مقایسه موجود در آزمایشگاههای بخش دمای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران استفاده میشود.
- 5مقدمات کالیبراسیون
1-5ایجاد نقطه ذوب یخ صفر درجه سلسیون برای تصحیح نقطه صفر درجه سلسیون در صورت وجود زینه صفر درجه سلسیون، کالیبراسیون دماسنج تحت آزمون در آن نقطه الزامی است. جهت تهیه نقطه ذوب یخ از فلاسک ویژه دو جداره به طریقه زیر استفاده میشود:
فلاسک کاملا" با آب مقطر شسته و پاک میگردد، آنگاه یخ تهیه شده از آب مقطر توسط ماشین یخ خردکن کاملا" خرد شده و به همراه اندکی آب مقطر در داخل فلاسک ریخته میشود. هنگامی که یخ شروع به ذوب شدن میکند در صورت رعایت موارد بالا، با دقتی برابر ±0/002 درجه سلسیون دمای ذوب یخ حاصل خواهد شد.
2-5ایجاد نقطه سه گانه آب 0/01)درجه سلسیون(
با استفاده از سلول نقطه سه گانه آب با روشهای مختلف و با استفاده از مواد سرد کننده گوناگون )یخ خشک، نیتروژن مایع و... (دمای ثابت 0/01درجه سلسیون را که در آن سه فاز ماده )آب،یخ،بخار (مشهود است، ایجاد میشود. این نقطه ضمن این که یکی از نقاط ثابت معرفی شده در ITS-90است
3-5بازپخت
دماسنج هایی که بیشینه دمای زینهبندی شده آنها 105درجه سلسیوس یا بیشتر باشد حتما" قبل از کالیبراسیون، در داخل حمام مقایسه، در بیشینه دمای دماسنج تحت آزمون به مدت نیم ساعت گرما داده شده و سپس از حمام مقایسه خارج و به مدت 16الی 20ساعت به همان حالت باقی میماند تا کاملا" سرد شوند. این عمل خطاهای ناشی از انبساط موقتی در دماسنجها را کاهش میدهد.
- 6روش کالیبراسیون
1-6تعیین R (273/16K)
با استفاده از سلول نقطه سه گانه آب در دمای تثبیت شده 273/16Kکه در بند 2-6به آن اشاره شد مقدار مقاومت SPRTدر آن نقطه تعیین میشود. )معمولا پنج قرائت جهت اخذ مقدار میانگین کافی است(
از R (273/16K)در تعیین مقدار W(T90)استفاده میشود.
2-6تصحیح نقطه ذوب یخ
تمام دماسنجهایی که دارای زینه 0Cهستند باید در نقطه ذوب یخ (0C)کالیبره شده و مقدار آن در گواهی کالیبراسیون ثبت شود.
3-6تصحیح ساقه
در صورت استفاد از دماسنجهای نوع فرو بری جزیی یا نوع فرو بری کلی در حالت جزیی، این تصحیح باید براساس رابطه زیر اعمال شود:
= mK(t-t’)تصحیح ساقه
که در آن:
= Kضریب انبساط دیفرانسیلی 5 مایع دماسنج نسبت به شیشه دماسنج است.
= mتفاضل درجه انتهای ستون جیوه و درجه مماس با سطح مایع
= tدمای نشان داده شده به وسیله دماسنج
= t’دمای میانگین ساقه بیرون از مایع حمام
1-3-6تصحیح ساقه برای تمام قرائتهای نقاط کالیبراسیون اعمال میگردد.
2-3-6اندازه Kدر جدول زیر برای انواع شیشهها و انواع مایعات دماسنجی داده شده است.
3-3-6تصحیح مربوط به فشار موثر بر دماسنج 6 و تصحیح کجی 7 در صورت نیاز باید اعمال گردد.
4-6تعیین نقاط کالیبراسیون و قرائت آنها
معمولا پنج نقظه کالیبراسیون به فواصل مساوی از هم در طول گستره دماسنج تحت آزمون انتخاب میشود. دماسنج تحت آزمون در کنار دماسنج مرجع SPRTدر حمامهای مقایسه و در نقاط کالیبراسیون یاد شده قرار داده میشود و بعد از آن که حمام به پایداری مطلوب رسید قرائتهای متوالی )معمولا پنج قرائت (صورت می‌گیرد. اندازه متوسط هر دسته از قرائتهای مربوط به دماسنج مرجع و تحت آزمون، نسبت به هم مقایسه میگردد.
جهت تعیین میزان تکرارپذیری دماسنج تحت آزمون، تمام مراحل بند (7)بعد از 24ساعت استراحت )برای دماسنج تحت آزمون (دقیقأ در همان نقاط کالیبراسیون و همان شرایط تکرار میشود.
5-6صدور گواهینامه کالیبراسیون
نتیجه کالیبراسیون باید در دو ستون مربوط به دمای قرائت شده و تصحیح نهائی اعلام گردد. تعیین میزان عدم قطعیت کالیبراسیو و ذکر آن در گواهی کالیبراسیون الزامی است.