Termometria - Przewodnik po dziedzinie · 2018-08-14 · Termometria to dziedzina metrologii zajmująca się pomiarami temperatury i powiązanych z nią wielkości. Obejmuje szereg

TERMOMETRIA PRZEWODNIK PO DZIEDZINIE

nyUrMiar

gum.gov.pl

Autorzy: RafałJarosz Marek Kozicki

Redaktor: PawełFotowicz

Zdjęcia: ArchiwumGUM

ul. Elektoralna 200-139WarszawaGodzinypracy:8:00-16:00

tel.225819399(centrala)fax:225819392e-mail:[email protected]

MateriałopracowanowBiurzeStrategiiGłównegoUrzęduMiar.

GłównyUrządMiar(GUM)jestkrajowąinstytucjąmetrologiczną.Działanarzeczzagwarantowaniazdolnościpomiarowychniezbędnychdlazrównoważonegorozwojugospodarki,zapewnieniaodpowiedniegopoziomujakościżyciaspołeczeństwaorazzabezpieczeniainteresówobywateli.

ZadaniaGUMobejmująszerokiespektrumzagadnieńzwiązanychzmetrologią,jednostkamimiar,ichdefinicjami,jakrównieżzaawansowanymitechnologiczniewzorcamipomiarowymioraztematykąochronybezpieczeństwagospodarczegoitechnicznegopaństwa.

3www.gum.gov.pl Przewodnik | dziedzina Termometria2018

Spis treści

I Wstęp .................................................................................................................................. 5

II Potrzebyspołeczneigospodarcze ..................................................................................... 5

III HistoriarozwojudziedzinywGłównymUrzędzieMiar .................................................... 10

IV PlanrozwojudziedzinywGUM ........................................................................................ 14

V Krajowysystemmetrologicznydotyczącydziedziny ........................................................ 20

VI Wykazdokumentówzwiązanychzdziedziną .................................................................... 24

VII WykazpublikacjipracownikówGUMzwiązanychzdziedziną wlatach2006–2016 ............................................................................................................ 26

Załącznik:Stanowiskapomiarowe .............................................................................................. 28


I Wstęp

Termometriatodziedzinametrologiizajmującasiępomiaramitemperaturyipowiązanychzniąwielkości.Obejmujeszeregzagadnieńwiązanychzpomiarami,takimijakskaleijednostkitem-peratury,technikiimetodypomiaru,budowaprzyrządówimetodyichwzorcowania.Opróczpo-miarówtemperaturytermometriazajmujesięrównieżpomiaramitemperaturypunkturosy/szronu,wilgotnościwzględnej,jakrównieżwielkościopisującychtermofizycznewłaściwościróżnychma-teriałów,takichjakprzewodnośćczypojemnośćcieplna.

WmiędzynarodowejnomenklaturzemetrologicznejdziedzinaTermometriioznaczanajestsym-bolemT,odpierwszejliteryangielskiegookreśleniaczylithermometry.

W strukturze organizacyjnej GUM dziedziną zajmuje się Samodzielne LaboratoriumTermometrii, dawniej podzielone na Laboratorium Temperatury i LaboratoriumWilgotnościZakładuFizykochemii.

II Potrzeby społeczne i gospodarcze

1. Potrzeby zidentyfikowane międzynarodowo

Dokumentstrategicznydlaprogramurozwojutermometriinalata2013–2023,opracowanyprzezkomitetdoradczyCCTprzyBIPMorazMapadrogowadlatermometriiopracowanawEURAMETidentyfikujązasadniczewyzwania,przedktórymistoiświatinaktórewpływmatermometria.Zaliczyćdonichmożna:– globalneocieplenie–ograniczenieemisjidwutlenkuwęgla,przejściedogospodarkioniskiej

emisjidwutlenkuwęgla,poprawęsposobówmonitorowaniawperspektywiekrótko-iśrednio-terminowej;

– optymalizacjęprodukcji–wszczególnościzwiększeniekonkurencyjnościpoprzezoptymalnewykorzystaniezasobów(surowcówienergii)orazpoprawękontroliprocesówwceluumoż-liwieniawytwarzaniazjaknajmniejsząilościąodpadów(dążeniedoefektu„zeroodpadów”)ipoprawionąjakościąproduktów;

– dokładnedaneorazkontrolęwilgotności,którapozwolizoptymalizowaćprocesygrzania,utwar-dzania,suszeniaiinneprocesyobróbkicieplnejobejmującetransferwody,wpływającrównieżnawłaściwościcieplneizolacjiimateriałówbudowlanych;

– energię(zasilanieibezpieczeństwo)–poprzezwspieraniezrównoważonegowytwarzania,zwięk-szenieilościenergiizeźródełodnawialnychimetodzniskągeneracjądwutlenkuwęgla(np.ją-drowe,składowaniedwutlenkuwęgla)wbilansieenergetycznymiwspieraniedziałańsłużącychwydajnościenergetycznejpoprzezpoprawęefektywnościcieplnejiwykorzystaniaenergii;

– monitorowanieikontrolowaniezawartościwilgoci,któreodgrywająkluczowąrolęwoptyma-lizacjistałychiciekłychbiopaliw;

6 www.gum.gov.plPrzewodnik | dziedzina Termometria2018

– zdrowie,bezpieczeństwoiochronę–zaawansowanespójnepomiarytemperatury,naprzykładwszpitalachdlabezpiecznychaktywnychterapiitermicznych(np.terapia–ablacjaraka)orazwmiejscachdostępu(budynkiiludzie)wprzypadkukontrolipandemii;

– wilgotnośćdotyczącąfizycznych,chemicznychlubbiologicznychoddziaływańmateriałówzwodą,jakrównieżrozpatrywanieoptycznych,elektrycznych,termicznychiinnychwłaści-wościgazów;

– klimatimeteorologię,zwłaszczawkontekściezmianklimatycznych.Ostatniopowstałazna-czącawspółpracazIAPWS,abydziałaćnarzeczuniwersalnychdefinicjiwielkościmierzonych(takichjakwilgotnośćwzględna),któredotejporyniesąspójnewcałejdziedzinie.Współpracajestszczególniezgodnazpotrzebamiobserwacjiimodelowaniawarunkówwilgotnościgruntówipowierzchnimorza;

– wiarygodnośćwartościtermofizycznychwłaściwościmateriałów–szczególnieważnadlare-dukcjiglobalnegozużyciaenergii.Oczekujesię,żepoprawaizolacjibudynków,domów,lodó-wek,pieców,kotłów,rurociągówizakładówchemicznychzmniejszyogromnąilośćstratciepłanaświecie.Przewodnośćcieplnajestbezpośrednimwskaźnikiemwydajnościmateriałówizo-lacyjnych,aznaczenieoznaczeńgęstościstrumieniaciepławzrośnie,ponieważjestbezpośred-nimwskaźnikiemutratyciepła(zainteresowaniewbudownictwiemieszkaniowym,produkcjiurządzeńelektrycznychdladomuiprzemysłu,przemyślemateriałówiinżynieriichemicznej);

– zwiększonądokładnośćdanychdotyczącychwilgotnościpowietrza,którapozwolinadokład-niejszetworzeniemodeliklimatycznychprofilipionowych;

– efektywnewykorzystanieenergiielektrycznej,któremożerównieżzmniejszyćemisjędwutlen-kuwęgla.Jednązkluczowychtechnologiijestenergoelektronikadokontroliprądufalowników,układyprzenoszenianapędusamochodówhybrydowych,pociągówiinnychpojazdówelek-trycznych.Dużaprzewodnośćcieplnajestniezbędnawceluzmniejszeniaprzegrzaniaurządzeńelektroenergetycznychwpracy,przydużymobciążeniu.Kluczowymiwielkościamisąrównieżrozszerzalnośćcieplna,czyrozpraszanieciepłaprzezradiatory;

– rozwójzaawansowanychtechnologiiprzemysłowych,takichjakwysocezintegrowaneurzą-dzeniaelektryczne,dyskioptyczne,dyskimagneto-optyczneiurządzeniatermoelektryczne.Znajomośćwartościwłaściwościtermofizycznychcienkichwarstwjestwymaganadlanieza-wodnejkonstrukcjitermicznej.W2019rokuplanowanajestredefinicjapodstawowejjednostkitemperatury–kelwina.Polegać

onabędzienauniezależnieniujegowartościodtemperaturypunktupotrójnegowody,którajestzależnam.in.odskładuizotopowegowody,wpowiązaniuzestałąBoltzmanna.Obecniewwielulaboratoriachnaświecieprowadzonesąpracenadwystarczającodokładnymokreśleniemwartościtejstałej.Rozwijanyjestprzytymszeregnowychrodzajówtermometrówgazowych,którychme-todypomiaroweopierająsięoprawatermodynamiki.NowawersjaMeP-Kbędziejeuwzględniać.JednakżedotychczasstosowanaMiędzynarodowaSkalaTemperaturyz1990roku(ITS-90)nadalbędzieobowiązywać,zewzględunałatwośćrealizacjiorazprzekazywaniajednostki.WzwiązkuztymrównolegleprowadzisiępracenaddokładnymwyznaczeniemróżnicmiędzyITS-90iskalątemperaturytermodynamicznej.

ZmianadefinicjikelwinastawiaprzedGUMnastępującezadania:– ciągłyrozwójmetodypunktówstałychwgITS-90,poprawęmożliwościpomiarowych,– wdalszejperspektywieutworzeniewGUMtermodynamicznegowzorcakelwina.


2. Potrzeby krajowe

KontaktyPracowniTemperaturyorazPracowniWilgotnościzkrajowymprzemysłemopiera-jąsięjedynienakontaktachzodbiorcamiusługmetrologicznychrealizowanychwGUM.Ztegopowodutrudnejestprecyzyjneokreśleniepotrzebprzemysłuwobszarzepomiarówtemperaturyiwilgotności.Poniżejprzedstawiononajważniejszeproblemydotyczącetejdziedziny.

Infrastruktura techniczna i aparatura pomiarowa

Infrastrukturametrologicznakrajupowinnaodpowiadaćrosnącympotrzebomwdziedzinieter-mometriiwgospodarce.MożliwościpomiarowestanowiskprzechowywanychwGUMpowinnynadążaćzazgłaszanymzapotrzebowaniemwtymzakresie.WbaziePolskiegoCentrumAkredytacjiodnotowanychjest36laboratoriówakredytowanychwobszarzetermometrii,wtympięćOUM.Wydajesię,żezakresusługmetrologicznychwdziedzinietermometriiwwiększościodpowiadaaktualnympotrzebomprzemysłu.

Zasadniczoistniejepotrzebaciągłejpoprawyzdolnościpomiarowych,zwłaszczadotyczącychwzorcowaniatermoelementówitermometrówmetodąporównawczą.JednakzaczynaujawniaćsiębraktermometriiradiacyjnejwGUM.Zewzględunawysokiekosztywyposażeniazaprzestanorozwojutejdziedzinykilkanaścielattemu.Corazwiększapopularnośćurządzeńdobezstykowychpomiarówtemperaturyrodzipotrzebębudowyinfrastrukturywtymzakresie.KilkalaboratoriówwPolsceświadczyusługiwzorcowaniapirometrówikamertermowizyjnych,jednakspójnośćpo-miarowączerpiezinnychNMI.

Ochrona środowiska i badanie zmian klimatycznych

Dokładniejszepomiaryparametrówklimatuwpływająkorzystnienamodelowanieukładówklimatycznych,cowkonsekwencjiprowadzidopośredniegowpływunaograniczenieglobalnegoocieplenia.Istotnajestwspółpracawtymsektorze,wcelurozszerzeniadokładnościpomiarutem-peraturyiwilgotności.

Medycyna

Produktymedyczne,takiejaklekiiszczepionki,wymagająkontrolowaniatemperaturypo-wietrzaiwilgotnościwzględnejpodczasprodukcji,transportuiprzechowywania.Matoogromnywpływnaludzkiezdrowie.Przeprowadzeniebadańodtwarzalności,powtarzalności,wpływuin-nychźródełbłędównapomiartorówtemperaturyiwilgotnościpozwolinaokreślenieizdefiniowa-nieszczegółowychwymagaństawianychukładompomiarowym,atakżezapewniwysokipoziombezpieczeństwapodczasprzyjmowaniaproduktówmedycznych.


Przemysł obronny

Procesywytwarzaniamateriałówwybuchowychwszerokimzakresieopierająsięnazastosowa-niuodpowiednichzakresówtemperatury.Używaniewczasietakichprocesówtermometrówzod-powiedniądokładnościąpozwolinaotrzymaniemateriałówwybuchowychowiększejczystości,zwiększąwydajnością.Monitorowanietemperaturyprocesuzapewniatakżebezpieczeństwopra-cowników,ponieważzmniejszaryzykoniepożądanychreakcjiczywybuchu.Wytwarzanieproduk-tówzbrojeniowychwymagaśrodowiskaoniskiejzawartościparywodnejwpowietrzu,conarzucaobowiązekkontroliparametrówtemperaturyiwilgotnościwekstremalnychzakresach.

Przemysł paliwowo-energetyczny

Istotnymzagadnieniemdlategosegmentuprzemysłujestzrównoważenieenergii,czyzrówno-ważenieotrzymywaniapaliw.Ważnejest,abywprocesieprzetwórczymbyłyjaknajmniejszestraty.Kluczowymelementemdiagnostycznymwtymprzemyślesąpomiarytemperatury.Wykorzystujesięjewbardzoszerokimzakresie.Głównymizagadnieniami,którewymagająszukaniaodpowied-nichrozwiązańiwktórychGUMmożepomóc,sądziałaniawzakresiepoprawyefektywnościenergetycznej,poprzezoptymalizacjępewnychprocesówzwykorzystaniembardzodokładnychpo-miarówtemperatury.Wpłynietonapoprawęsprawnościcieplnejorazzrównoważywykorzystanieenergiicieplnej.Drugimzagadnieniemjestszukanierozwiązańdladynamicznegopomiarutempe-ratury.Opracowanietakiejmetodytakżewpłynienapoprawęwydajnościwytwarzaniaenergiiczypaliw.Procesprzeróbkiropynaftowejrozpoczynasięwniskichtemperaturach(od0°C),akończypowyżej580°C.Zastosowanieodpowiednichrozwiązańtemperaturowychpozwolinazwiększeniewydajnościprocesóworazzmniejszyemisjęszkodliwychgazówdoatmosfery.

Wprzypadkuszerokostosowanegowęglabrunatnego,jakoźródłaenergii,bardzoważnymjestzagadnieniezawartościwilgoci(użyciewęglabrunatnegodocelówenergetycznychwiążesięzko-niecznościąodparowaniawilgoci).

Przemysł przetwórczy

Przetwórstwowystępujewróżnychgałęziachprzemysłu,np.wprzemyślechemicznym,meta-lurgicznym,spożywczym,kosmetycznym,farmaceutycznym,ceramicznymczyszklarskim.Wseg-mentachtychwykorzystujesięróżnegorodzajuczujnikiirozwiązaniatemperaturowe.Wwymie-nionychgałęziachprzemysłuwykorzystujesięszerokizakrestemperatury(odniskichdobardzowysokich).GUMmożenawiązaćwspółpracęwceluzapewnianiaspójnościpomiarowejdlasze-rokiegozakresutemperatur.Naszawiedzamożezostaćwykorzystanaprzydoborzeodpowiednichczujnikówczyrozwiązańtechnicznych.Zapewnieniedokładnychpomiarówtemperaturywpływanawydajnośćprocesów,czystośćotrzymywanychsurowców,pozwalanazmniejszeniekosztówprodukcji(mniejodpadów,mniejszezużycieenergiiczysurowcówwyjściowych).Optymalizacjatychzagadnieńmożewpłynąćrównieżnakonkurencyjnośćpolskiegoprzemysłunarynkueuro-pejskim.


Przechowywaniesurowcówwyjściowychwprzemyśleprodukcyjnymwodpowiednichwarun-kachwilgotnościwzględnychwpływanakońcowąjakośćtychproduktów.Wskazanyjestudziałwbudowieukładówregulującychtemperaturę,jakiwilgotnośćorazwzrostdokładnościtychpo-miarów.

Produkcja urządzeń do pomiaru temperatury i wilgotności

Dysponowanieprzyrządamiorazstanowiskamipomiarowymiznajlepsząmożliwościąpomia-rowąwkrajudajeszansęudziałuwprzeprowadzaniurożnegorodzajubadańmetrologicznych(ba-daniecharakterystyk,wpływuwielkościzesobąskorelowanych,histerezy,wpływuźródełbłędów)dlanowychczujnikówpochodzącychzprzemysłukrajowego.


III Historia rozwoju dziedziny w Głównym Urzędzie Miar

Pierwsza realizacjamiędzynarodowej skali temperaturywPolsceodnosiła siędoMST-27iobejmowałazakresod0°Cdo660°C.Pracenadjejodtworzeniemzostałyrozpoczętewroku1935przezZdzisławaGajewskiego,metrologaipopularyzatorawiedzy,którypodkierunkiemprof.J.Rolińskiego,kierownikaZakładuNaukowo-Metrologicznego,organizowałpracownięter-mometrycznąwGłównymUrzędzieMiar(GUM).Skompletowałonodpowiednieprzyrządywzor-cowe,urządzeniapodstawoweipomocnicze(mostkikompensacyjne,piece,termostaty),częstokorzystajączpomocywarsztatówGUM.Dysponującodpowiedniąaparaturą,niezbędnądoprze-prowadzaniapomiarów,rozpocząłżmudneitrudnepracebadawczezmierzającedoodtworzeniamiędzynarodowejskalitemperatury,atymsamymrealizacjiiutrzymaniapaństwowegowzorcajednostkimiarytemperatury.WynikiprzeprowadzonychpraczostałyprzedstawioneprzezautorównaIXKongresieFizykówPolskichwWilniewroku1938,arokpóźniejopublikowanewartykuleorealizacjimiędzynarodowejskalitemperaturywzakresieod0°Cdo660°C,wczasopiśmiena-ukowymActaPhysicaPolonica,Vol.VII,Wilno1939r.

Kolejnepraceocharakterzebadawczo-rozwojowym,dotyczącewzorcatemperaturyiodtwa-rzaniaskali,prowadzonebyłyjużwtrudnymokresiepowojennym.Realizowanojewramachszerszegotematu„OdtwarzanieiprzekazywanieMPSTodwzorcówpaństwowychikontrolnychprzyrządówpomiarowychwzakresietemperatury(-200÷2000)°C”,dotyczącegoodtwarzaniaskalMPST-48iMPST-68,zpodziałemnaetapyodnoszącesiędozakresówpomiarowychiprzyrządówodtwarzającychteskale.

Wzakresieodtworzenia skaliponiżej0°Cprowadzonopracenad realizacjąpunktuwrze-niatlenu(-182,97°C),stanowiącegodolnągranicęMPST-48.Poszczególneelementystanowi-skapomiarowegowykonywanowgwłasnychprojektów(bazującnadostępnejwtymokresieli-teraturzeświatowej),częśćznichjeszczeprzed1963rokiem.SkalaprzedsięwzięciabyładużaiwymagaławspółpracyzespecjalistamizPolitechnikiWarszawskiejorazzZakładuAparaturyNaukowej iLaboratoryjnej iPracowniSzklarskiejCUJiM.Zewzględuna trudnościwpozy-skiwaniuniezbędnejaparaturydowysokiejpróżni,zasadniczączęśćpracy realizowanow la-tach1968–1971.Wramachtegoetapuzbudowanostanowiskodoprodukcjiioczyszczaniatle-nu oraz stanowisko do realizacji punktuwrzenia tlenumetodą termometru kondensacyjnego.DowytworzeniatlenuwykorzystanoreakcjęcieplnegorozkładuKMnO4.Uzyskanebłędypo-miarówzzastosowaniem4termometrówrezystancyjnychnieprzekraczaływartości±5,0mK.Błędytenieuwzględniałyjednakwpływuzanieczyszczeńtlenu,któregoczystośćnatymetapie niebyłabadana.

Dlazakresutemperaturyod0°Cdo1100°C,podzielonego,zgodniezustaleniamiMPST-48(wyd.poprawionez1960r.),nadwapodzakresy,tj.(0÷630)°C,realizowanyzzastosowaniemplatynowychtermometrówrezystancyjnychipodzakres(630÷1100)°C,realizowanyzzastoso-waniemtermoelementów.Zasadniczączęśćprowadzonychwówczaspracstanowiłodoskonalenieistniejącegopodstawowegowzorcajednostkitemperatury.Dziękiwprowadzeniudopraktykisto-sowaniapunktukrzepnięciacynku(zdefiniowanegojako419,505°C)wrazzpunktempotrójnymwody,któryzastąpiłpunkttopnienialoduipunktemwrzeniawody,osiągniętobłędywzorcowania


platynowychtermometrówrezystancyjnych,pracującychwstanowiskuwzorcapodstawowegotemperatury,wgranicach±(0,7÷2,3)mK.

Innepracelaboratorium,dotyczącewzorcatemperatury,skupiałysięnaulepszaniuurządzeńcieplnych(piecówpionowych,termostatów),służącychdouzyskiwaniajednorodnegopolatempe-ratury.Założeniakonstrukcyjnedopieców,realizującepunktykrzepnięciametali,opartebyłynadostępnychwówczaspublikacjachtechnicznychorazinformacjachuzyskanychwtrakciepraktykwzagranicznychinstytucjachmetrologicznych.Prototypykonstruowanewlaboratoriumstanowiłypodstawędowielokrotnycheksperymentówustalającychoptymalnepołożenieblokówniklowychwyrównującychpoletemperatury,tyglówgrafitowych,odpowiedniąilośćipołożenieuzwojeńgrzejnychpieców.Wlatach1966–1967,woparciuokonstrukcjępiecastosowanegowNationalPhysicalLaboratory(NPL)wAnglii,uzyskanobardzodobrąpowtarzalnośćpomiarówdlapunktucynku,potwierdzonąwynikamiporównańmiędzynarodowychdlaplatynowychtermometrówre-zystancyjnych,przeprowadzonychwkrajachnależącychdoówczesnegoRWPG.

Wzakresiewyższychtemperatur,odtwarzanychzzastosowaniemtermoelementów,pracekon-strukcyjnepozwoliłynaprzygotowanietermoelektrycznegowzorcagrupowegodoustanowieniagojakowzorcapaństwowegowzakresietemperaturyod630,5°Cdo1063°C,obejmującympunktystałeantymonu,srebra,złotaimiedzi.Wzwiązkuztymwlatach1963–1965badanoiwzorcowa-notrzytermoelementyPtRh-Pt(typS)wpunktachstałychcynku,antymonu,srebra,złotaimiedziorazporównywanoichcharakterystykitermometryczne,uzyskaneprzezichwzorcowaniewlabo-ratoriumorazwInstytucieMetrologicznymim.MendelejewawLeningradzie(VNIIM).Następniewynikiuzyskanedlatychtermoelementówporównywanozcharakterystykąinnegotermoelementutegosamegotypu,wywzorcowanegowNPL.UzyskanewynikiporównaństanowiłypraktycznepotwierdzeniewprowadzeniawPolsceskaliMPST-48(wydaniepoprawionez1960r.),aichana-lizabyłapodstawądoustaleniaówczesnegoukładusprawdzań„narzędzi”dopomiarutemperaturywtymzakresie.

PodsumowaniewynikówtychpracdawałopodstawydookreśleniakierunkudalszegorozwojulaboratoriumGUM.Celem,realizowanymwkolejnychetapach,byłopodwyższeniedokładnościwzorcapaństwowego.Działania,którezaplanowanopodjąć,to:przebudowapiecówdlauzyskanialepszychwarunkówtermicznych,przeprowadzenieanalizyczystościmetaliwzorcowychiichwy-miana,wprowadzeniezmianwosłonachzewnętrznychczujnikówtermoelektrycznych.

TużpowprowadzeniuskaliMPST-68,zadanialaboratorium,dotyczącejejwdrożenia,wynikałyzistniejącychrozbieżnościwstosunkudoskaliMPST-48.Zmieniłysię(zwyjątkiempunktupo-trójnegowodyipunktuwrzeniawody)wartościwszystkichpozostałychpunktówstałych,jakrów-nieżwzoryinterpolacyjne,powodująckoniecznośćstosowaniabardziejskomplikowanejtechnikiobliczeniowej.Zaostrzonezostaływymaganiadlaczystościplatynytermometrurezystancyjnego.Pociągałotozasobąkoniecznośćprowadzeniadługoczasowychdziałań,zarównotechnicznych,jakizwiązanychznowelizacjąprzepisówiinstrukcjidotyczącychprzyrządówdopomiarutempe-raturyorazpolskichnormzzakresutermometrii.

Kierunekpractechnicznychlaboratorium,poroku1970,dotyczył:zwiększeniaczystościme-talizastosowanychdorealizacjipunktówstałychcynkuicynydo6N(99,9999%),kontynuacjipracnadpunktemwrzeniawody(100°C),któryskalaMPST-68pozostawiładostosowaniaza-mienniezpunktemcyny(231,9681°C),zwiększeniadokładnościukładuelektrycznego,poprzezeliminacjezakłóceńwukładziepomiarowymmostkarezystancyjnego(wówczasmostekSmith’a). W początkach lat siedemdziesiątych, znaczącym osiągnięciem laboratorium, była realizacja


punktówantymonuisrebra(961,93°C),metodątyglazamkniętego.Rezultattegobyłwymierny.Spowodowałtrzykrotnezmniejszeniebłędupomiarudlatermoelektrycznegowzorcapodstawo-wegotemperaturywzakresie(630÷961)°C.Odtwarzanywówczaswlaboratoriumzakreswzor-cajednostkitemperaturyobejmowałprzedziałodpunktuwrzeniatlenu(-182,962°C),aporoku1980odpunktupotrójnegoargonu(-189,352°C),dopunktukrzepnięciazłota(1064,43°C)ista-nowiłźródłospójnościpomiarowejdlanajczęściejstosowanegozakresutemperaturywpolskiejgospodarce.Wzakresieniskichtemperatur,dlaodtworzeniapunktupotrójnegoargonu,stosowa-negozamienniedopunktuwrzeniatlenu,opieranosięnawspółpracydwustronnejzPaństwowymInstytutemMetrologiiwParyżu(LNE),wramachktórejzrealizowano:stażnaukowypracownikalaboratorium,uruchomionostanowiskodoodtwarzaniapunktupotrójnegoargonuorazprzeprowa-dzonoporównaniamiędzynarodowe.

PracenadrealizacjąMPST-68poniżejpunktuwrzeniatlenuograniczałysiędowspółpracyzInstytutemNiskichTemperaturiBadańStrukturalnychPANweWrocławiu(INTiBS).ZakrestejwspółpracystopniowoposzerzałsięizaowocowałustanowieniemwINTiBSpaństwowegowzorcajednostkimiarytemperaturywzakresietemperaturyod13,8033Kdo273,16K.

WLaboratoriumPomiarówTemperaturyGUMprowadzonorównieżpracebadawcze,którewykraczałypozaobszarobowiązującejskalitemperaturyibyłypracamiprekursorskimiwskalimiędzynarodowej.Zapoczątkowanejeszczewlatachsześćdziesiątychautorskiepracekonstruk-cyjneiwdrożeniowedotyczącepunktukrzepnięciasodu,wykorzystywanegozamienniedopunk-tuwrzeniawody,zaowocowaływyznaczeniemtemperaturykrzepnięciajako97,83°C±0,02°C.Wynikitychprac,przedstawionewliściedoPrzewodniczącegoMiędzynarodowegoKomitetuMiarwpaździerniku1979rokuiopublikowanewdokumentachKomitetuDoradczegoTermometrii(jakoCCT/80-1),byłycytowaneprzezuznanychautorówzagranicznychwpublikacjachmiędzy-narodowych.

Poroku1990kierunekpracdotyczącychwzorcajednostkitemperaturyzostałzdeterminowanyilościązmianwprowadzonychskaląMST-90.Wymuszałyoneuzupełnienieaparaturypomiarowejpozwalającejnaodtworzenieażczterechnowychpunktówstałych.Byłyto:punktpotrójnyrtęci,punkttopnieniagalu,punktkrzepnięciainduorazpunktkrzepnięciaaluminium.Ichwdrażaniedopraktykiodbywałosięwtokudługotrwałychiżmudnychpracbadawczych,specyficznychdlapro-cesówcieplnych.Dużabezwładnośćcieplnaurządzeńtermostatyzujących(piecówitermostatów),niezbędnadouzyskiwaniamaksymalniemożliwejjednorodnościtemperaturywstudniachpomia-rowych,determinowałaczastrwaniaprocesówrealizacjiposzczególnychpunktówstałych.Etapoptymalizacjiprzebiegutychprocesów,poprzezdobórodpowiednichwartościparametrówregu-latorówtemperatury,jestrozciągniętywczasieidotyczykażdegopunktustałegoikażdejkomór-kioddzielnie.Poprawnezakończenietegoetapupozwalanauzyskiwaniewystarczającodługiegoprzystankutemperatury(tzw.plateau),dochodzącegonawetdo10godzin.Długośćtegoprzystan-ku,wartościrozrzututemperaturywtrakciejegotrwaniaiodtwarzalnośćwczasie(podczaskolej-nychrealizacji),jestwymiernymwskaźnikiempoprawnejrealizacjipunktustałegoorazwystarcza-jącejczystościzastosowanejsubstancjikomórki.

WtrakcieodtwarzaniapunktówstałychMST-90opieranosięnadokumentachuzupełniają-cychdoskali.SątodokumentyopracowaneprzezdwieGrupyRoboczeKomitetuDoradczegoTermometrii (WG1 iWG2CCT),wydaneprzezBIPM:„Supplementary Information forTheInternationalTemperatureScaleof1990”oraz„TechniquesforApproximatingTheInternationalTemperatureScaleof1990”.


W1956rokuutworzonoLaboratoriumWilgotnościwZakładzieAparaturyLaboratoryjno-Naukowej. 1 września 1961 roku powstaje Zakład Fizykochemii z 9 laboratoriami, a wśródnich Laboratorium PomiarówWilgotności. W 1978 roku następuje przekształcenie ZakładuMetrologicznegoFizykochemiiwPolskimKomitecieNormalizacjiiMiar(PKNiM)wCentralnyOśrodekBadawczo-RozwojowyWzorcówMateriałów(COBRWZORMAT).W1994rokunastę-pujelikwidacjaWZORMAT-uiutworzenieZakładuFizykochemiiwGłównymUrzędzieMiar.


IV Plan rozwoju dziedziny w GUM

1. Infrastruktura metrologiczna

InfrastrukturadostępnaaktualniewPracowni Temperaturyjestnastawionagłównienaprzeka-zywaniejednostkimiarytemperaturypoprzezutrzymywaniewzorcówiwzorcowanieprzyrządówpomiarowych.Poniżejwymienionoistniejąceobecniestanowiskapomiarowe.

• Stanowiskowzorcapaństwowegotemperaturyumożliwiająceodtwarzaniejednostkitempera-turywzakresieod-189,3442°Cdo961,78°C.Składasięz:– szeregukomórekpunktówstałych:punktpotrójnywody(0,01°C),punktpotrójnyargo-

nu(-189,3442°C),punktpotrójnyrtęci(-38,8442°C),punkttopnieniagalu(29,7646°C),punktkrzepnięciaindu(156,5985°C),punktkrzepnięciacyny(231,928°C),punktkrzep-nięciacynku(419,527°C),punktkrzepnięciaglinu(660,323°C),punktkrzepnięciasrebra(961,78°C),

– urządzeńtermostatyzującychdorealizacjipowyższychpunktów,– zestawuplatynowychwzorcowychczujnikówtermometrówrezystancyjnych(SPRT),– zestawuopornikówwzorcowychorezystancjach1Ω,2Ω,5Ω,10Ω,25Ωi100Ω,– mostkarezystancyjnegoprąduzmiennego.StanowiskosłużydowzorcowaniakomórekpunktówstałychiczujnikówSPRT.

• Stanowiskowzorcaodniesieniatemperaturyumożliwiająceodtwarzaniejednostkitemperaturywzakresieod419,527°Cdo1553,5°C.Składasięz:– szeregukomórekpunktówstałych:punktukrzepnięciacynku(419,527°C),punktukrzep-

nięciaglinu(660,323°C),punktukrzepnięciasrebra(961,78°C),punktukrzepnięciazłota(1064,18°C),punktukrzepnięciamiedzi(1084,62°C),

– drutuwzorcowegodorealizacjipunktutopnieniapalladumetodądrutową(1553,5°C),– urządzeńtermostatyzującychdorealizacjipowyższychpunktów,– zestawuwzorcowychtermoelementówtypuSiB,– dwóchmultimetrów.

• Stanowiskodowzorcowaniatermoelementówmetodąporównawcząwzakresieod500°Cdo1100°C.Zuwaginabrakzapotrzebowaniaklientówniejestużywanedowzorcowania,leczsłużynapotrzebyrealizacjikursówmetrologicznych.Składasięz:– piecapoziomego,– zestawuwzorcowychtermoelementówtypuSiB.

• Stanowiskodowzorcowaniarezystancyjnychczujnikówplatynowych,termistorów,termome-trówelektronicznychitermometrówszklanychcieczowych.Nastanowiskustosowanajestme-todaporównawczawzakresieod-80°Cdo550°Corazmetodapunktówstałych(punktpotrójnywody,punkttopnienialodu,punktwrzeniawody).Składasięz:– zestawuwzorcowychczujnikówSPRT,– zestawuwzorcowychtermometrówszklanychcieczowych,– mostkarezystancyjnego,


– opornikawzorcowego,– termostatucieczowego,– ebulioskopu,– komórkipunktupotrójnegowody.

InfrastrukturadostępnaaktualniewPracowni Wilgotnościjestnastawionagłównienaprzeka-zywaniejednostkimiarytemperaturypunkturosyiwilgotnościwzględnejpoprzezutrzymywaniewzorcówiwzorcowanieprzyrządówpomiarowych.Poniżejwymienionoistniejąceobecniestano-wiskapomiarowe.

Wzorceodniesienia:• temperaturypunkturosy/szronuwzakresieod-80°Cdo98°C,• wilgotnościwzględnejwzakresieod10%do98%dlatemperaturpowietrzaod-40°Cdo95°C.

WPracowniWilgotnościutrzymywanesąnastępującestanowiskapomiarowe:– generatoradwustrumieniowegodowzorcowaniaprzemysłowychhigrometrówpunkturosy

wzakresieod-80°Cdo23°C,– generatoradwuciśnieniowegodowzorcowaniatermohigrometrówwzakresieod10%do98%,– dowzorcowaniawilgotnościomierzydoziarenzbóżinasionoleistychorazoznaczaniawilgot-

nościciałstałychmetodamisuszarkowo-wagowymi.

Bieżąceplanyzwiązanezinfrastrukturąmetrologiczną:• obniżeniewartościCMCwdziedzinietermoelementów,

– prowadzeniebadańiwprowadzeniedozakresupomiarowegonowejmetodypomiarowejdlatermoelementów–metodydrutowejpunktuzłota,

– obniżenie(zmniejszenie)wartościCMCwdziedzinietermometriirozszerzalnościowejiter-mometriielektrycznej,

• rozwójwzorcawilgotnościnasionoleistych,ziarenzbóżiciałstałych,• wymianatermostatu(calibrationbath)wcelurealizacjibadań,wzorcowańnastanowiskach

wzorcówodniesienia,• modyfikacjawzorcatemperaturypunkturosydowzorcowaniaprzemysłowychhigrometrów

punkturosywzakresieod-80°Cdo20°C,• planowanychjestrównieżkilkamniejszychdziałań,takichjak:

– rozszerzeniedotychczasowegozakresupomiarowegodlanowychwartościCMCodnośnietemperaturypunkturosy–zakończenieporównaniaP717,

– wprowadzenienowychwartościCMCwbazieKCDBdlawilgotnościwzględnych–zakoń-czenieporównańmiędzynarodowychP1189,P1352,

– kontynuacjawspółpracyzczeskimČMI–budowawBrniewzorcaodniesieniatemperaturypunkturosydlazakresupowyżejtemperaturyotoczenia,

– prowadzeniebadańiwprowadzeniedozakresupomiarowegonowejmetodywzorcowania

komórklimatycznych.


2. Współpraca krajowa

WostatnichlatachGUMprowadziłwspółpracęwdziedzinietermometriiwobszarzedziałańprzedstawionychponiżej.• Przeprowadzanieauditówdlalaboratoriówwzorcującychzdziedzinytemperaturyiwilgotności.

Ciągłeuczestniczeniewrozwojudziedzinpomiarowychtemperaturyiwilgotnościwlaborato-riachbadawczychiwzorcujących.

• WspółpracaGUMzInstytutemNiskichTemperaturiBadańStrukturalnychPANweWrocławiuwobszarzetemperaturysięgapierwszejpołowylat80.poprzedniegostulecia,kiedywymienia-nodoświadczeniadotycząceodtwarzaniapunktupotrójnegoargonu,definicyjnegopunktusta-łegoobowiązującejwówczasmiędzynarodowejskalitemperaturyMST-68(wwersjiz1975r.). Po2000r.współpracaprzerodziłasięwokresoweporównaniadotyczącetrzechpunktówsta-łych,wspólnychdladwóchpaństwowychwzorcówtemperaturyutrzymywanychwINTiBSiGUM.Wpunktachpotrójnychargonu(-189,3442°C),rtęci(-38,8344°C)iwody(0,01°C),definicyjnychpunktachaktualnieobowiązującejskalitemperaturyMST-90,prowadzonesąwspólnepracebadawczeirozwojowedlazapewnieniaspójnościpomiarowejiustalaniastopniarównoważnościtychwzorców.Każdyznichodtwarzametodypierwotnerealizacjiskali,jed-nakróżniącesięprzyrządamiinterpolacyjnymi.WINTiBSodtwarzanajestMST-90zzastoso-waniemplatynowychczujnikówtermometrówrezystancyjnych„capsuletype”SPRT,wGUM– z zastosowaniemczujników typu „long-stem”SPRT.Wspólnie podejmowanedziałania,mającenacelumiędzyinnymidoskonalenieutrzymywanychwzorców,zostałyujętewfor-malneramypoprzezpodpisanieprzezPrezesaGUMiDyrektoraINTiBSwdniu24kwietnia 2013rokuumowyowspółpracynaukowej.Obieinstytucje,wrazzZakłademKlimatologiiiOchronyAtmosferyUniwersytetuWrocławskiego,realizowaływspólniekilkazadańwprojek-cieJRPENV07METEOMET.WcelurealizacjiprojektupodjętorównieżwspółpracęInstytutemMeteorologiiiGospodarkiWodnejwWarszawie(IMGWudostępniłnapotrzebyprojektustacjęAWSdobadańiwzorcowańwGUM).

• W 2011 r. zostało zawiązane konsorcjum pod nazwą GUM-INT-CZAH pomiędzyInstytutemNiskichTemperaturiBadańStrukturalnych,GłównymUrzędemMiarorazfirmą CZAH Pomiar Sp. z o.o. z siedzibą w Katowicach. Konsorcjum zgłosiło do programu INNOTECHNarodowegoCentrumBadańiRozwojuprojektpt.„Określeniespójnościpo-miarowejpaństwowychwzorcówjednostkitemperatury”.Jegocelembyłookreśleniespójno-ścipomiarowejpaństwowychwzorcówtemperaturywPolsce,wpokrywającymsięzakresietemperaturod83Kdo273Korazzapewnienieosiąganiaprzeznie,potwierdzonejwporów-naniachmiędzynarodowych,dokładnościwyznaczaniatemperaturynapoziomieokreślonymprzezMiędzynarodowąSkalęTemperaturyz1990roku.Wkonsekwencjichodziłoooszacowa-nienajlepszejmożliwościpomiarowejpodczaswzorcowaniaurządzeńdopomiarutemperaturywkraju.ProjektnieuzyskałfinansowaniaNCBR.


Plan rozwoju

• PodjęciewspółpracyzINTiBSPANwzakresiewspólnegowypracowaniametodpomiarowychnajwyższejdokładnościwtermometriiwpowiązaniuzwytycznymimiędzynarodowychorgani-zacjimetrologicznychorazanalizystosowanychbudżetówniepewnościpomiaru–zapewnieniejednoznacznościpomiarurezystancjiwtermometrii.

• Zbadaniemożliwościwspółpracywzakresietermometriizfirmamiiinstytucjamiwnastępują-cychbranżach:– ochronaśrodowiska–udziałwbudowiemobilnegostanowiskabadawczegodlaterenowych

stacjimeteorologicznych(potencjalnawspółpracazInstytutemMeteorologiiiGospodarkiWodnej,UniwersytetemWrocławskim,LAB-EL,GłównymInspektoratemŚrodowiska,InstytutemNiskichTemperaturiBadańStrukturalnych),

– produkcjaurządzeńdopomiarutemperaturyiwilgotności–wsparciemetrologiczne,udziałwpracachbadawczychnadprzyrządami,wopracowywaniunowychprzyrządówistanowisk(potencjalnawspółpracazPrzemysłowymInstytutemAutomatykiiPomiarów,InstytutemTele- iRadiotechnicznym,InstytutemTechnologiiMateriałówElektronicznych,CZAHPomiar,GrupaIntrol,Czaki,Termoprodukt,LAB-EL,Geneza),

– przemysłpaliwowo-energetyczny–pracewzakresiepoprawywydajnościprocesuwytwa-rzaniaenergiiipaliwpoprzezposzukiwanierozwiązańdladokładnegopomiarudynamicz-negotemperatury(potencjalnawspółpracazAGHKraków,InstytutemEnergetyki,PGEBełchatów,Orlen,InstytutNaftyiGazu,PGNiG),

– przemysłprzetwórczy–udziałwbudowieukładówregulującychtemperaturęorazwpopra-wiedokładnościkontroliwarunkówprzechowywaniasurowcówwyjściowych(potencjalnawspółpracazZakładamiFarmaceutycznymi„Polpharma”S.A.,ZakładamiChemicznymi„Nitro-Chem”S.A.,przemysłemspożywczym),

– przemysłobronny–udziałwopracowywaniumetodkontrolitemperaturydlapoprawybez-pieczeństwapracyprzysubstancjachniebezpiecznych(potencjalnawspółpracazWojskowąAkademią Techniczną, Centralnym Wojskowym Ośrodkiem Metrologii, PolitechnikąWarszawską,PZLMielec,PZLŚwidnik,Nitro-Chem).

• NależyprzemyślećmożliwościrozwojuwGUMdziedzinybadańmateriałówpodkątemwłaści-wościtermofizycznych,takichjakprzewodnośćipojemnośćcieplna,emisyjność.Jesttozagad-nieniemającedużypotencjałdowykorzystaniawwielubranżachprzemysłuprodukcyjnego,odhutnictwaczyodlewnictwadowytwarzaniaiaplikacjimateriałówostrukturzenanomikrosko-pijnej.Jesttobardzoszerokiezagadnienie,którewymagarozwojuodpowiednichkompetencjiwlaboratorium.

• Stworzeniemetodykwzorcowaniaprzyrządówpomiarowychzdziedzinietermometrii.Takiedziałaniepozwoliłobyzwiększyćkompetencjemetrologicznepolskichlaboratoriówwzorcują-cych.Dotegoceludowspółpracymożnazaprosić:laboratoriaakredytowanewzakresietem-peraturyiwilgotnościwzględnej,PKN,INTiBS.


PotrzebygospodarkizdiagnozowaneprzezKonsultacyjnyZespółMetrologiczny(KZM)ds.środowiskaizmianklimatycznychwzakresiegrupyroboczej:temperaturaiwilgotność.

1. Badaniaparametrówmetrologicznych(pomiarwilgotnościwzględnejitemperatury)urządzeńwykorzystywanychwprzemyślefarmaceutycznym.

2. Opracowanieizbudowaniemobilnegogeneratorawilgotnościwzględnej.3. Opracowaniemetodpomiarowychnajwyższejdokładnościwtermometriiwpowiązaniuzwy-

tycznymimiędzynarodowychorganizacjimetrologicznychorazanalizystosowanychbudżetówniepewnościpomiaru.

3. Współpraca międzynarodowa

DziedzinatermometriiwGUMjestobecnanaforumeuropejskim.PracownicyGUMsąprzed-stawicielamiwkomitecietechnicznymdosprawtermometrii(TC-T)orazwpodkomiteciedosprawwilgotności.BiorąrównieżudziałwpracachkomitetówTC11,TC17orazTC18wOIML.

UczestnictwoLaboratoriumTemperaturyorazLaboratoriumWilgotnościwprojekcieEMRPENV07MeteoMet–„Metrologyforpressure,temperature,humidityandairspeedintheatmosphe-re”(2011–2014).Projektkoncentrowałsięnaidentyfikacjiproblemówpomiarowychdecydującychooceniezmianklimatycznych,przedewszystkimdotyczącychpomiarówtemperatury,ciśnienia,wilgotności,prędkościikierunkuwiatruprzypowierzchniziemiorazwgórnychwarstwachatmos-fery,atakżeodnoszącychsiędowzajemnegooddziaływaniamierzonychwielkości.Założeniemprojektubyłoosiągnięciewiarygodnychdanychmeteorologicznychzwyznaczonymdlanichbu-dżetemniepewnościpomiaruorazdokonanieinterpretacjihistorycznychdanychpomiarówtem-peratury.Skupiałsięonprzedewszystkimnakilkupodstawowychwmetrologiizagadnieniach:– zdefiniowaniuwzorcówpomiarowych,– zapewnieniuspójnościpomiarowejzpaństwowymiwzorcamijednostekmiar,– opracowaniuprocedurwzorcowaniaprzyrządówpomiarowych,wtymstacjipogodowychira-

diosond,– oszacowaniuniepewnościpomiaru,– oceniepoprawnościpozyskiwanychdanychpomiarowych,– doskonaleniujakości,ciągłościispójnościdanych,takżewodniesieniudodanychhistorycz-

nych,– wykonaniubadańwpływuciśnieniaatmosferycznegonawilgotnośćwzględną,wilgotności

względnejnatemperaturęsondpojemnościowo-rezystancyjnych,– konstrukcjistanowiskaorazwykonaniupomiarówciśnieniacząstkowegonasyconejparywod-

nej.Wrealizacjiprojektubrałoudział18europejskichinstytutówmetrologicznychzunijnymdofi-

nansowaniem,atakże3instytutyuniwersyteckieorazkilkadziesiątinstytucjimeteorologicznychbezfinansowania.PolskareprezentowanabyławprojekcieprzezInstytutNiskichTemperaturiBadańStrukturalnychPAN(INTiBS)(founded partner),GłównyUrządMiar(founded partner)iZakładKlimatologiiiOchronyAtmosferyUniwersytetuWrocławskiego(non-founded partner).KoordynatoremprojektuzostałAndreaMerlonezINRIM.


UdziałwprojekcieEMRPSIB10NOTED“Noveltechniquesfortraceabletemperaturedisse-mination”,poprzezrealizacjętrzechgrantównaukowychpracownikówLaboratoriumTemperatury:– SIB10-RMG1–„Wpływzanieczyszczeńnatemperaturępunktupotrójnegortęci”,Andrzej

Wełna,CEM,TresCantos,Hiszpania,styczeń–maj2013r.– SIB10-RMG3–„Konstrukcja,charakterystykaiokreśleniefunkcjiodniesieniatermoelementów

Au/Pt,SebastianKalisz,CEM,TresCantos,Hiszpania,marzec–lipiec2013r.– SIB10-ESRMG2–„Badaniewpływuskładuizotopowegonatemperaturępunktupotrójnego

wody”,MarekKozicki,VSL,Delft,Holandia,luty–maj2014r.

W2014r.LaboratoriumTemperaturyGUMwłączyłosięwprzygotowanianowegoprojektuwramachprogramuEMPIR–SRT-s17TEMPNET“Noveltechniquesfortraceabletemperaturedissemination”,którybyłkontynuacjąprojektuNOTED.GUMmiałuczestniczyćwdalszychba-daniachtermoelementówAu/Pt,któremogłybypotencjalniezastąpićczujnikiSPRTjakoprzyrzą-dyinterpolacyjnewzakresieod660°Cdo962°C.ProjektostatecznienieuzyskałfinansowaniaKomisjiEuropejskiej.PonadtoLaboratoriumTemperaturyiWilgotnościuczestniczyłowprojek-tachnadzorowanychprzezEuramet:– EURAMET1303“On-sitevisitsbyexternaltechnicalexpertsinthefieldsofelectricityand

magnetism,thermometry,timeandfrequencyandlength”,Wilno,2015r.– EURAMETP1160–„Developingprimarydew-pointstandards–dew-pointgenerators”–

ProjektbudowywzorcaodniesieniatemperaturypunkturosywczeskimČMI.Koordynatorprojektu–LaboratoriumWilgotnościGUM.


V Krajowy system metrologiczny dotyczący dziedziny

1. Spójność pomiarowa

a) Temperatura

PaństwowewzorcejednostkimiarytemperaturywiodącychzagranicznychNMIs

Państwowywzorzecjednostkimiarytemperaturywzakresieod-189,3442°Cdo961,78°C

WzorzecodniesieniaGUMjednostkimiarytemperaturywzakresieod1064,18°C

do1553,5°C

Komórkipunktówstałych TermoelementytypuS,R,BPlatynowe czujniki

termometrówrezystancyjnychSPRT

WzorcowanewGUM:platynoweczujnikitermometrówrezystancyjnychSPRT,komórkipunktówstałych(tylkometodąpunktówstałych),termoelementytypuS,RiB,czujnikitermometrówrezystancyjnych,

termometryszklanecieczowe,termometryelektryczne.

Porównaniamiędzynarodowe

Metoda bezpośredniego

wzorcowaniawpunktachstałychtemperatury

Metoda bezpośredniego

wzorcowaniawpunktachstałych

Metodaporównawcza


b) Wilgotność

GENERATOR TEMPERATURY PUNKTU ROSY DPGDlatemperaturpunkturosytdpniższychodtemperaturyotoczenia–wersjageneratoraDPG-1Dlatemperaturpunkturosytdpwyższychodtemperaturyotoczenia–wersjageneratoraDPG-2

WzorcowyhigrometrpunkturosyzchłodzonymlustremZakrestemperaturypunkturosytdp=(-80÷95)°C

WZORCOWEHIGROMETRY PUNKTU

ROSYZakrestemperaturypunkturosy:

tdp=(-80÷95)°C

WZORCOWE PSYCHROMETRY I HIGROMETRY

Zakreswilgotnościwzględnej:RH=(10÷98)%

WZORCOWY DWUCIŚNIENIOWY

GENERATOR MIESZANIN PAROWO-GAZOWYCH


UŻYTKOWE HIGROMETRY PUNKTU ROSY

Zakrestemperaturypunkturosy:tdp=(-80÷95)°C

UŻYTKOWEPSYCHROMETRY


UŻYTKOWE ELEKTRONICZNE

HIGROMETRY SORPCYJNEZakreswilgotnościwzględnej:

RH=(10÷98)%

PORÓWNANIEBEZPOŚREDNIEU=(0,03÷0,3)°C

PORÓWNANIEBEZPOŚREDNIE

U=0,05°C

PORÓWNANIEPOŚREDNIE

U =(0,3÷0,1)%


U=0,05°C


U=1%


U=1%


2. Klasyfikacja czynności metrologicznych

Wponiższychtabelachzostałapokazanapełnaklasyfikacjaczynnościmetrologicznychdoty-czącychtemperaturyiwilgotności.Pominiętazostałaklasyfikacjazwiązanaztermofizycznymiwłaściwościamimateriałówzewzględunato,żeniktnaświecienieposiadawtymzakresiewpi-sówCMC.KoloremzielonymzaznaczonoczynnościobecnierealizowanewGUM,posiadającewpisyCMC.

Temperatura

Kod literowy

Nr czynności Przyrządlubobiekt Wielkośćmierzona

T.T 1. Temperatura – realizacja ITS-90

T.T 1.1 Wzorcowe komórki punktów stałych

T.T 1.1.1 Komórkidotermometriikontaktowej temperatura

T.T 1.1.2 Komórkidotermometriiradiacyjnej temperatura

T.T 1.2 Aparatura do realizacji punktów stałych

T.T 1.2.1 Urządzeniadotermometriikontaktowej temperatura

T.T 1.2.2 Urządzeniadotermometriiradiacyjnej temperatura

T.T 1.3 Wzorcowe platynowe czujniki termometrów rezystancyjnych (SPRT)

T.T 1.3.1 Kapsułkoweplatynoweczujnikitermometrówrezystancyjnych

temperatura

T.T 1.3.2 DługieplatynoweczujnikitermometrówrezystancyjnychiHTSPRT

temperatura

T.T 1.4 Wzorcowe termometry radiacyjne

T.T 1.4.1 Wzorcowetermometryradiacyjne temperatura

T.T 2. Temperatura – urządzenia do rozpowszechniania ITS-90 i PLTS 2000

T.T 2.1 Wtórne komórki punktów stałych

T.T 2.1.1 Wtórnekomórkipunktówstałych temperatura

T.T 2.2 Termometry rezystancyjne

T.T 2.2.1 Termometryrezystancyjnerod-żelazo temperatura

T.T 2.2.2 Przemysłoweplatynoweczujnikitermometrówrezystancyjnych(IPRT)

temperatura

T.T 2.2.3 Termistoryiinnetermometryrezystancyjne temperatura

T.T 2.3 Termoelementy

T.T 2.3.1 Termoelementyzmetaliszlachetnych temperatura

T.T 2.3.2 Termoelementyzmetalinieszlachetnych temperatura

T.T 2.3.3 Termoelementyzczystychmetali temperatura

T.T 2.4 Termometry szklane cieczowe

T.T 2.4.1 Termometryszklanecieczowe temperatura

T.T 2.5 Termometry radiacyjne

T.T 2.5.1 Wtórnekomórkipunktówstałychciaładoskonaleczarnegoikompletneprzyrządy

temperatura

T.T 2.5.2 Zmiennetemperaturowoźródłapromieniowaniaciaładoskonaleczarnego

temperatura


Kod literowy


T.T 2.5.3 Lampypaskowe temperatura

T.T 2.5.4 Termometryradiacyjneiwizualnepirometryoptyczne temperaturaT.T 2.6 Inne termometry

T.T 2.6.1 Czujnikitemperaturypowietrza temperatura

T.T 2.6.2 Innetermometry temperatura

T.T 2.7 Czujniki temperatury z wyświetlaczem

T.T 2.7.1 Czujnikitemperaturyzwyświetlaczem temperatura

T.T 2.8 Inne usługi pomiarowe

T.T 2.8.1 Liniowośćmostków temperatura

T.T 2.8.2 Przewodykompensacyjnedlaspoinyodniesienia temperatura

T.T 2.8.3 Przewodydopomiarówtemperaturytopnieniadlatermoelementów

temperatura

T.T 2.8.4 Wskaźnikitemperatury temperatura

T.T 2.8.5 Temperaturyprzejściafazowegomateriałówreferencyjnych

temperatura

T.T 2.8.6 Kalibratoryblokowezsuchąstudnią temperatura

Wilgotność

Kod literowy


T.H 3. Higrometry

T.H 3.1 Higrometrypunkturosy temperaturapunkturosy/szronu

T.H 3.2 Psychrometry wilgotnośćwzględna

T.H 3.3 Czujnikiwilgotnościwzględnej wilgotnośćwzględna

T.H 3.4 Innehigrometry temperaturapunkturosy/szronu

T.H 4. Generatorydynamiczne

T.H 4.1 Generatorypunkturosy temperaturapunkturosy/szronu

T.H 4.2 Generatorywilgotnościwzględnej wilgotnośćwzględna

T.H 4.3 Generatoryzmieszaniemstrumieni temperaturapunkturosy/szronu

T.H 4.4 Rurkapermeacyjna,rurkadyfuzyjna

T.H 5. Generatorystatyczne

T.H 5.1 Roztworysolinasyconych,nienasyconych wilgotnośćwzględna

T.H 5.2 Gazowemateriałyodniesienia temperaturapunkturosy/szronu


VI Wykaz dokumentów związanych z dziedziną

1. MiseenpratiqueforthedefinitionoftheKelvinadoptedbytheCCTinApril2006,http://www.bipm.org/utils/en/pdf/MeP_K.pdf.

2. InternationalTemperatureScaleof1990(ITS-90),http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_metrologia.pdf.

3. TechniquesforApproximatingtheInternationalTemperatureScaleof1990,http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90_Techniques.pdf.

4. SupplementaryInformationfortheInternationalTemperatureScaleof1990,http://www.bipm.org/en/publications/its-90_supplementary.html.

5. EURAMETcalibrationguideNo.8–CalibrationofThermocouples,TC-T,Version2.1,10/2011.

6. EURAMETcalibrationguideNo.11–GuidelinesontheCalibrationofTemperatureIndicatorsandSimulatorsbyElectricalSimulationandMeasurement,TC-T,Version2.0,03/2011.

7. EURAMETcalibrationguideNo.13–GuidelinesontheCalibrationofTemperatureBlockCalibrators,TC-T,Version4.0,09/2017.

8. EURAMET technical guide No. 2 – EURAMET Guide on Lifetime and Drift/StabilityAssessmentofIndustrialThermocouples.

9. PN-EN60584–Termoelementy.10. PN-EN60751–Czujnikiplatynoweprzemysłowychtermometrówrezystancyjnychiplatyno-

weczujnikitemperatury.11. OIMLRecommendation84–Platinum,copper,andnickelresistancethermometers(forindu-

strialandcommercialuse).12. OIMLRecommendation133–Liquid-in-glassthermometers.13. AGuidetotheMeasurementofHumidity.14. PN-ISO771–Śrutanasionoleistych.Oznaczaniewilgotnościizawartościsubstancjilotnych.15. PN-ENISO6540–Kukurydza.Oznaczaniewilgotności(rozdrobnionegoicałegoziarna).16. PN-EN13183-1–Wilgotnośćsztukitarcicy.Część1:Oznaczaniewilgotnościmetodąsuszar-

kową.17. PN-EN13183-2–Wilgotnośćsztukitarcicy.Część2:Oznaczaniewilgotnościzapomocąelek-

trycznegowilgotnościomierzaoporowego.18. PN-ENISO712–Ziarnozbóżiprzetworyzbożowe.Oznaczaniewilgotności.Metodaodwo-

ławcza.19. PN-ENISO665–Nasionaoleiste.Oznaczaniewilgotnościizawartościsubstancjilotnych.20. PN-ISO7700-1–Produktyżywnościowe.Sprawdzaniewzorcowaniawilgotnościomierzy

użytkowychCzęść1:Wilgotnościomierzedoziarnazbóż.


21. EURAMETcalibrationguideNo.20|GuidelinesontheCalibrationofTemperatureand/orHumidityControlledEnclosures|TC-T|Version5.0,09/2017.

22. DKD-R5-7.Guideline.CalibrationofClimaticChamber.23. EURAMETTC-T“AEuropeanroadmapforthermometry”,2012.24. EURAMETTC-T“AEuropeanroadmapforhumidityandmoisture”,2012.25. EURAMET“Strategy2020”,2015.26. BIPMCCT“StrategyDocumentforRollingProgrammeDevelopmentfor2013to2023”,

2013.27. BIPM“Classificationofservicesinthermometry”,2016.


VII Wykaz publikacji pracowników GUM związanych z dziedziną w latach 2007–2016

1. R.Jarosz,K.Flakiewicz:Powtarzalnośćiodtwarzalnośćwpomiarachwilgotnościwzględnej.Ogólnopolskieseminarium„Niepewnośćpomiarów”,Międzyzdroje,2007,materiałykonfe-rencyjne.

2. R.Jarosz:Analizawybranychźródełbłędówprzywzorcowaniuhigrometrówpunkturosyzchłodzonymlustrem.Ogólnopolskieseminarium„Niepewnośćpomiarów”,Świnoujście,2008,materiałykonferencyjne.

3. K.Flakiewicz:Odtwarzalnośćwpomiarachwilgotnościwzględnej–szacowaniepoprawkiinie-pewnościwzorcowania.Ogólnopolskieseminarium„Niepewnośćpomiarów”,Świnoujście,2008,materiałykonferencyjne.

4. R.Jarosz:Generatordwustrumieniowy–aspektymetrologiczneitechnicznewzorcowaniaużytkowychhigrometrówpunktu rosy.Konferencja„PodstawoweProblemyMetrologii”,SuchaBeskidzka,2009,materiałykonferencyjne.

5. R.Jarosz:Reproducibilityincalibrationsofthethermohygrometers–hysteresisintheRHin-dications,TEMPMEKO2010,materiałykonferencyjne.

6. R.Jarosz,K.Flakiewicz:Lowcostdew-pointtemperaturestandardforthefixedpoint0°C,TEMPMEKO2010,materiałykonferencyjne.

7. R.Jarosz:PorównaniewzorcówodniesieniatemperaturypunkturosyDPG1iDPG2wzakresieod10°Cdo20°C.Konferencja„PodstawoweProblemyMetrologii”,2011,materiałykonfe-rencyjne.

8. K. Flakiewicz: Spójność pomiarowa w dziedzinie wilgotności powietrza. Konferencja„PodstawoweProblemyMetrologii”,2011,materiałykonferencyjne.

9. R.Jarosz,K.Flakiewicz:Komputeryzacjawzorcapodstawowegowilgotności–generatoratemperaturypunkturosy.Konferencja„MetrologiaWspomaganaKomputerowo”,2011,ma-teriałykonferencyjne.

10. R.Jarosz,K.Flakiewicz,I.Wiśniewska:ZastosowanieoprogramowaniaLabViewprzywzor-cowaniukomórklimatycznych.Konferencja„MetrologiaWspomaganaKomputerowo”,2011,materiałykonferencyjne.

11. R.Jarosz:Analizawpływualkoholuetylowegonagenerowanietemperaturypunkturosy/szro-nuwzakresieod-50°Cdo20°C.Konferencja„PodstawoweProblemyMetrologii”,2012,materiałykonferencyjne.

12. A.Peruzzi,E.Grudniewicz:FinalreportonEURAMET.T-K7.3:Bilateralcomparisonofwatertriplepointcells.Metrologia49(2012).

13. A. Szmyrka-Grzebyk,A. Merlone, K. Flakiewicz, E. Grudniewicz, K. Migała: JRP02e“Metrologyforpressure,temperature,humidityandairspeedintheatmosphere”.MateriałyXIV Krajowej i V Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej „Metrologia


wTechnikachWytwarzania”,Warszawa-Pułtusk,wrzesień 2011. Journal ofAutomation,MobileRobotrics&InteligentSystems–JAMRIS,vol.6,no3(2012).

14. A.Merlone,G.Lopardo,S.Bell,R.Benyon,A.R.Bergerud,N.Boese,M.Brunet,R.Deboli,M.Dobre,C.GarciaIzquierdo,E.Georgin,E.Grudniewicz,M.Heinonen,D.Hudoklin,P.Klason,C. vonHolstein-Rathlou, J. Johansson,H.Kaykısızlı,C.Melvad,K.Migała,R. Knorova, H. Saathoff, D. Smorgon, F. Sparasci, R. Strnad, A. Szmyrka-Grzebyk,E.Vuillermoz:Anewchallengeformeteorologicalmeasurements:the“MeteoMet”PROJECT–MetrologyforMeteorology,ITS’9InternationalTemperatureSymposium.AIPConf.Proc.,vol.1552(2013).

15. K.Flakiewicz:Investigationofthesaturatedwatervapourpartialpressure.TEMPMEKO,Madera,2013,materiałykonferencyjne.

16. K.Flakiewicz:ProposalofclassificationofCMCservicesinairhumiditymeasurements.TEMPMEKO,2013,materiałykonferencyjne.

17. E.Grudniewicz:Zapewnieniespójnościpomiarowejwdziedzinietemperatury,Ogólnopolskieseminarium„Problemypomiarówwmeteorologii”,Wrocław,2014,materiałykonferencyjne.

18. A.Wełna,B.Wiśniewska,M.Kozicki,E.Grudniewicz:ProceduryutrzymaniaiwzorcowaniaautomatycznychstacjipogodowychAWS.Ogólnopolskieseminarium„Problemypomiarówwmeteorologii”,Wrocław,2014,materiałykonferencyjne.

19. E.Grudniewicz,B.Wiśniewska,A.Wełna,M.Kozicki,R.Jarosz,K.Flakiewicz:Traceablecalibrationprocedure–resultsofapplicationfortemperatureandhumiditysensorsforweatherstation.InternationalWorkshoponMetrologyforMeteorologyandClimateMMC2014,Brdo,Słowenia,2014,materiałykonferencyjne.

20. R.Jarosz:Pracebadawczedlaparametrówklimatu–temperatury,wilgotnościwzględnejorazciśnieniaatmosferycznego.Konferencja„PodstawoweProblemyMetrologii”,2014,materiałykonferencyjne.

21. K.Flakiewicz:Zapewnieniespójnościpomiarowejwdziedzinietemperatury.Ogólnopolskieseminarium„Problemypomiarówwmeteorologii”,Wrocław,2014,materiałykonferencyjne.

22. R.Jarosz:Pracebadawczedlaparametrówklimatu–wilgotnośćwzględna.Ogólnopolskiese-minarium„Problemypomiarówwmeteorologii”,Wrocław,2014,materiałykonferencyjne.

23. A. Szmyrka-Grzebyk, A. Grykałowska, B. Kołodziej, A. Kowal, H. Manuszkiewicz,E.Grudniewicz,M.Kozicki,A.Wełna:PorównaniePaństwowychwzorców temperaturywGUMiINTiBSPAN.BiuletynInformacyjnyGUM,nr4(2015).

24. V.Faghihi,M.Kozicki,A.T.Aerts-Bijma,H.G.Jansen,J.J.Spriensma,A.Peruzzi,H.A.J.Mejer:Accurateexperimentaldeterminationoftheisotopeeffectsonthetriplepointtemperatureofwater.II.Combineddependenceonthe18Oand17OabundancesMetrologia52(2015).

25. M.Kozicki,S.Wiśniewski,B.Wiśniewska:Auwirebridgemethod–newmeasurementsforitsvalidation.TEMPMEKO2016,materiałykonferencyjne.

26. R.Jarosz,M.Zagożdżon:Additionalsystemcontrolrelativehumidityforairtemperaturebe-low0°C.TEMPMEKO,2016,materiałykonferencyjne.

27. R.Jarosz,M.Zagożdżon:Humiditycontrolsysteminclimaticchambersforextrememeasu-rementrangeofprimaryrelativehumiditystandard.Konferencja„ProblemsandProgressinMetrology”,2016,materiałykonferencyjne.


ZałącznikStanowiska pomiarowe

Stanowisko państwowego wzorca (pierwotnego) jednostki miary temperatury w zakresie od -189,3442 °C do 961,78 °C

Państwowywzorzecjednostkimiarytemperatury,służydoodtwarzaniaiprzekazywaniajed-nostkimiary,zgodniezeschematemspójnościpomiarowejwdziedzinietemperatury.Zapewniaspójnośćpomiarowązwzorcamimiędzynarodowymipoprzezuczestnictwowporównaniachmię-dzynarodowychrealizowanychprzezEURAMET.

WzorzecodtwarzadefinicyjnepunktystałeMiędzynarodowejSkaliTemperatury(MST-90)wza-kresieod-189,3442°Cdo961,78°C,obejmującympunktpotrójnyargonu(-189,3442°C),punktpotrójnyrtęci(-38,8344°C),punktpotrójnywody(0,01°C),punkttopnieniagalu(29,7646°C),punktkrzepnięciaindu(156,5985°C),punktkrzepnięciacyny(231,928°C),punktkrzepnięciacyn-ku(419,527°C),punktkrzepnięciaaluminium(660,323°C),punktkrzepnięciasrebra(961,78°C).

Wskładstanowiskapomiarowegowzorcapaństwowegowchodzą:♦ zespółkomórekpunktówstałychtemperaturyAr,Hg,H2O,Ga,In,Sn,Zn,Al,Ag(wrazzurzą-

dzeniamitermostatyzującymi),♦ zespółplatynowychczujnikówtermometrówrezystancyjnychSPRT,♦ wysokoprecyzyjnemostkiprąduzmiennego,♦ zespółrezystorówwzorcowych(wrazzurządzeniamitermostatyzującymi).

Stanowiskowzorcapomiarowegopierwotnegojednostkimiarytemperatury


Metodyrealizacjipunktówstałychtemperatury,stoso-wanewSamodzielnymLaboratoriumTermometriiGUM,muszą zachowywać zgodność z wytycznymi zawartymiw dokumentachmiędzynarodowych, opublikowanych nastronieMiędzynarodowegoBiuraMiar(BIPM).Zgodnośćtychmetodpotwierdzanajestwtrakcieuczestnictwawzor-capaństwowegowporównaniachmiędzynarodowych(klu-czowych regionalnych i uzupełniających). Udział w po-równaniachjestobligatoryjnyiwynikazzobowiązańmię-dzynarodowych, podjętych przez GUM, z chwilą pod-pisania międzynarodowego porozumienia CIPM MRAo wzajemnym uznawaniu wzorców państwowych orazświadectwwzorcowaniaipomiarów.Uczestnictwowzor-catemperaturywporównaniachkluczowychregionalnychEURAMET.T-K3,EURAMET.T-K4iEURAMET.T-K7.3pozwoliłonauzyskaniemiędzynarodowejakceptacjimożliwościpomiarowych(CMC),skutkują-ceumieszczeniemichwogólnodostępnejbaziedanychporównańkluczowychKCDBnastronieBIPM.DlaklientówlaboratoriumGUMmatokluczoweznaczeniewynikającezmiędzynarodo-wychwymagańakredytacyjnych.

WzorzecuczestniczyrównieżwokresowychporównaniachzINTiBSwzakresietrzechpunk-tówstałychAr,Hg,H2O.WynikiporównańiwymianadoświadczeńzINTiBSwykorzystywanesąwprowadzonychpracachrozwojowych,mającychnacelupoprawęmożliwościpomiarowychutrzymywanychwzorców.

Możliwościpomiarowewzorcawodniesieniudo:– wzorcowaniakomórekpunktówstałychAr,Hg,H2O,Ga,In,Sn,Zn,Al,Ag,wyrażonejakonie-

pewnościrozszerzonetoodpowiednio:0,9mK,0,7mK,0,11mK,0,6mK,1,75mK,1,3mK,1,5mK,3,8mKoraz4,6mK,

– wzorcowaniaplatynowychczujnikówtermometrówrezystancyjnychSPRTwpunktachstałychAr,Hg,H2O,Ga,In,Sn,Zn,Al,Agwyrażonejakoniepewnościrozszerzonetoodpowiednio:1,1mK,0,95mK,0,22mK,0,85mK,1,8mK,1,45mK,1,65mK,3,95mK,4,9mK.

Stanowiskowzorcapaństwowegojestwtrakciemodernizacjiobejmującejwymianęprzestarza-łychtechnologicznieelementów(mostkarezystancyjnego,komórekpunktówstałych,czujnikówrezystancyjnychSPRT,pieców),uzupełnienieliczbykomórekdlaposzczególnychpunktówstałychorazusprawnienieautomatycznejkomunikacjipomiędzypiecami,czujnikamiimostkamirezystan-cyjnymi.Modernizacjaprzybliżypoziompolskiegowzorcapaństwowegodopoziomuwzorcówinnychkrajowychinstytucjimetrologicznych,pozwolitakżenauzyskanielepszychmożliwościpomiarowychipełniejszeuczestnictwowporównaniachmiędzynarodowych.

Komórkipunktówstałych


Stanowisko pomiarowe wzorca odniesienia jednostki miary temperatury w zakresie od 419,527 °C do 1553,5 °C

StanowiskopomiarowesłużydowzorcowaniatermoelementówtypuS,RiBmetodąpunktówstałychwzakresieod419,527°Cdo1553,5°C.Wzorzecodniesieniajestodtwarzanywprzedzia-letemperaturpowyżejwzorcapaństwowego,tj.od1064,18°Cdo1553,5°C,obejmującympunktkrzepnięciazłota(1064,18°C),punktkrzepnięciamiedzi(1084,62°C)ipunkttopnieniapalladu(1553,5°C).Ciągłośćcharakterystykitermometrycznejtermoelementujestzapewnianapoprzezwzorcowaniewpunktachstałychkrzepnięciacynku(419,527°C),aluminium(660,323°C)isrebra(961,78°C)realizowanychwtrójstrefowychpiecachpionowych.Sątowtórnepunktystałe,zacho-wującespójnośćpomiarowązwzorcempaństwowym.Wskładstanowiskapomiarowegowchodzą:♦ pionowepiecetrójstrefoweorazpiectypuheat-pipe,♦ komórkipunktówstałychZn,Al,Ag,AuiCu,♦ wzorcowydrutpalladowy,♦ wzorcowetermoelementytypuSiB,♦ multimetrycyfrowe.

MożliwościpomiarowewzorcaodniesieniawprzypadkuwzorcowaniatermoelementówtypuS,RiBwynoszą:0,18°Cwpunktachstałychcynku,aluminiumisrebra,0,2°Cwpunktachstałychzłotaorazmiedzii1,5°Cwpunkcietopnieniapalladu.

Stanowiskopomiarowedowzorcowaniatermoelementówmetodąpunktówstałych


Stanowisko pomiarowe wzorca roboczego do wzorcowania termoelementów metodą porównawczą

Stanowisko umożliwia wzorcowanietermoelementówtypuS,RiBmetodąpo-równawcząwzakresietemperaturod400°Cdo1100°C.Składasięonoztrójstrefowe-gopiecapoziomego,wktórymumieszczasiętermoelementywzorcowaneikontrolne.Zapomocąmultimetrucyfrowegoodczy-tywanajestwartośćsiłytermoelektrycznej.Możliwościpomiarowewzorcaodniesieniawynoszą0,6°CwprzypadkuwzorcowaniatermoelementówtypuSiRwzakresieod400°Cdo1100°Coraz0,8°Cdlawzorco-waniatermoelementówtypuBwzakresieod600°Cdo1100°C.

Stanowisko pomiarowe wzorca roboczego jednostki miary temperatury do metody porównawczej

Stanowiskopomiarowewzorcaroboczegosłużydowzorcowaniaczujnikówtermometrówre-zystancyjnych,termometrówelektrycznych,termistorówitermometrówszklanychcieczowychmetodąporównawczą,zzachowaniemspójnościpomiarowejzwzorcempaństwowym.Wskładstanowiskawchodzą:♦ grupawzorcówroboczychplatynowychczujnikówtermometrówrezystancyjnychSPRT,

Stanowiskopomiarowedowzorcowaniatermoelementówmetodąporównawczą

Stanowiskopomiarowewzorcaroboczegojednostkitemperaturyrealizującemetodęporównawcząwzakresie(-80÷550)°C


♦ grupawzorcówroboczychtermometrówszklanychcieczowych,♦ grupakomórekdoodtwarzaniapunktupotrójnegowody,♦ ebulioskop,♦ grupatermostatówcieczowych(medium:etanol,woda,olej,sól),♦ precyzyjnymostekrezystancyjnyprąduprzemiennegooniepewnoścido1ppm,♦ gruparezystorówwzorcowych.

Nastanowiskustosowanajestzarównometodaporównawczawzakresietemperaturod-80°Cdo550°C,jakimetodapunktówstałych:punktpotrójnywody(0,01°C),punkttopnienialodu(0°C),punktwrzeniawody(100°C).MetodaporównawczapoleganaporównywaniuwskazańwzorcowanegoprzyrząduzewskazaniamiwzorcaroboczegoczujnikaSPRTwtemperaturzepunk-tuwzorcowaniazzastosowaniemtermostatuzodpowiednimmedium.Podczaswzorcowaniameto-dąpunktówstałychwskazaniawzorcowanegoprzyrząduporównywanesązwartościąnominalnątychpunktów(bezudziałuwzorcaroboczego).

Możliwościpomiarowewzorcaroboczegowodniesieniudo:– wzorcowaniatermometrówszklanychcieczowychmetodąporównawcząwzakresietemperatur

od-80°Cdo550°Cwynoszą:(0,02÷0,1)°C,– wzorcowaniatermometrówszklanychcieczowychmetodąpunktówstałychwpunkciepotrój-

nymwodywynoszą:0,005°C,– wzorcowaniatermometrówelektrycznychiczujnikówtermometrówrezystancyjnychmetodą

porównawcząwzakresietemperaturod-80°Cdo550°Cwynoszą:(0,006÷0,04)°C,– wzorcowaniatermistorówmetodąporównawcząwzakresietemperaturod-50°Cdo100°C

wynoszą:(0,007÷0,01)°C.


Stanowisko pomiarowe wzorca odniesienia temperatury punktu rosy/szronu

Stanowiskowzorcaodniesieniatemperaturypunkturosy/szronu,tzw.generatortemperaturypunkturosy/szronusłużydowzorcowaniananajwyższympoziomiewzorcowychhigrometrówpunkturosywzakresiegenerowaniatemperaturypunkturosy/szronuod-80°Cdo95°C,znajlepsząmożliwościąpomiarowąrówną0,03°C.Kluczowymelementemgeneratorajestsaturatorgłówny,wktórymstrumieńpowietrzaulegastopniowejsaturacjilubkondensacji.Wzależnościodgenero-wanejtemperaturypunkturosy/szronuwyróżnićmożnadwaukładypomiarowe:♦ układzamknięty–DPG1(dewpointgenerator),dlatemperaturpunktuszronu/rosyod-80°C

do20°C,♦ układotwarty–DPG2,dlatemperaturpunkturosyod20°Cdo95°C.

Opróczsaturatoragłównegowskładgeneratorawchodzi:termostatgłówny,saturatorwstępny,instalacjagazowa(teflonowa,stalowaelektropolerowanawewnętrznie,teflonowapodgrzewana),butlazesprężonympowietrzemtechnicznym,przepływomierz,pompka,termostatwstępny,układpomiarowytemperatury:(mostekrezystancyjny,czujniktemperatury,opornik),higrometrwzorco-wyzchłodzonymlustrem.

Generatortemperaturypunkturosy/szronu


Stanowisko pomiarowe wzorca odniesienia wilgotności względnej

Wzorzecodniesieniawilgotnościwzględnejsłużydowzorcowaniatermohigrometrów,higro-metrów,przetwornikówwilgotności,psychrometrów,miernikówmikroklimatuorazwszelkiegorodzajuprzyrządówelektronicznychdopomiaruwilgotności.Zakrespomiarowygenerowanejwil-gotnościwzględnejzawierasięwprzedzialeod10%do98%wtemperaturachpowietrzaod-40°Cdo95°C.Najlepszaniepewnośćrozszerzonaosiąganawtymzakresiewahasięod0,3%do1%.

Wskładwzorcaodniesieniawilgotnościwzględnejwchodzi:komoraklimatyczna,higrometrwzorcowyzchłodzonymlustrem,czujnikkwarcowylubrezystancyjnytemperatury,kasetawe-wnętrzna,oprogramowaniefirmoweproducentów,zestaw10czujnikówPt100zeskaneremimul-tiplekserem,zestaw10czujnikówpojemnościowychwilgotnościwzględnej.

Stanowisko pomiarowe do wzorcowania przemysłowych higrometrów – generator dwustrumieniowy

Stanowiskogeneratoradwustrumieniowegosłużydowzorcowaniasondpojemnościowychorazhigrometrówzchłodzonymlustremużytkowanychwprzemyśle.Zakresgenerowaniatemperaturypunkturosyjestod-80°Cdo23°Czniepewnościąrozszerzoną0,05°C.GłównymelementemjestgeneratordwustrumieniowywcałościzaprojektowanyiwykonanywLaboratoriumWilgotności.Dziękidokładnejregulacjiprzepływustrumieniawilgotnegoisuchegonawyjściu,wdwóchsy-metrycznychprzewodachmożnaotrzymaćstrumieńożądanejtemperaturzepunkturosy/szronu.Precyzyjnaregulacjaprzepływujestrealizowanazapomocądokładnychregulatorów(massflowcontroller).

Komoraklimatycznazwzorcamiodniesienia


Torsuchyskładasięzkolumnysuszącejwypełnionejsita-mimolekularnymizapewniającymistrumieńpowietrzaoza-wartościparywodnejrzędukilkuppm.Torwilgotnytoze-stawdwóchsaturatorów:wstępnegowtemperaturzeotocze-niaorazgłównegoumieszczonegowtermostacieotempera-turzeponiżejtemperaturyotoczenia.Finalnietorysąłączone,anastępniepołączoneirównoleglewyprowadzonenaprzy-rządwzorcowyiwzorcowany.

Stanowisko odniesienia do wzorcowania wilgotnościomierzy nasion oleistych i ziaren zbóż

Stanowiskosłużydooznaczaniawilgotnościzbożainasionoleistychmetodąsuszarkowo-wa-gową.Wynikitychoznaczeństanowiąwartościodniesieniadlawzorcowanychwilgotnościomierzy.

Przedmiotemwzorcowaniasąwilgotnościo-mierzepojemnościowe,oporoweispektralnedozbóżinasionoleistych.

Oznaczanie wilgotności zboża dla roz-drobnionego ziarna na powyższym stano-wiskuwykonywanejestwzakresieod0%do wartości zależnych od rodzaju materia-łu.Górnagranicawilgotnościokreślonajestprzez wartość wilgotności, powyżej któ-rejwodawypływaztegomateriału.Metodawzorcowaniapoleganaporównaniuwskazańwilgotnościpróbekzbóżprzezwzorcowaneprzyrządyzwynikamioznaczeniawilgotnościdlatychpróbekotrzymanymimetodamisu-szarkowo-wagowymi.

Wyposażeniestanowiskadowzorcowaniaprzemysłowych

higrometrów

Stanowiskodowzorcowaniawilgotnościomierzynasionoleistychiziarenzbóż

Warszawa, 2018

Documents

Termometria - Przewodnik po dziedzinie · 2018-08-14 · Termometria to dziedzina metrologii zajmująca się pomiarami temperatury i powiązanych z nią wielkości. Obejmuje szereg