Assignment of $$T_{90}$$ T 90 Temperature to a Vertical Co–C Cell for Thermocouple Calibration

Abstract

Noble metal thermocouples are often required to be calibrated up to 1400 • C in fixed points in order to get the lowest uncertainties. The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) defines the temperature of fixed points until the copper point (1084.62 • C). At higher temperatures, the metal carbon fixed points can be used, and the needed traceability to the ITS-90 is given by means of a standard radiation thermometer. This paper presents the method developed by the Centro Español de Metrologia to give traceability to the ITS-90 to the Co-C cell used to calibrate thermocouples by means of a mirror and a standard radiation thermometer with an expanded uncertainty (k = 2) of 0.5 • C.

Desarrollo de la infraestructura y del sistema de medida para la calibración de termopares de metales nobles en puntos fijos hasta 13242C

“…En el rango entre 0,65 K y 5 K, la EIT-90 se define mediante las ecuaciones de presión de vapor del 3 He y del 4 He.…”

“…Donde los valores par las constantes Ai, B y C están indicadas en la EIT-90 para el 3 He y el 4 He. Estas ecuaciones están definidas de tal manera que sus límites superiores quedan por debajo del punto crítico y los límites inferiores son tales que la presión de vapor es superior a 100 Pa.…”

“…Un termómetro de vapor es un recipiente en el que se encuentra un líquido en equilibrio con su vapor. Para el 4 He (tanto 4 He I como 4 He II) este recipiente es un criostato diseñado de tal forma que los flujos de calor y la evaporación sean mínimos. El líquido refrigerante es el propio líquido termométrico.…”

“…En el rango de 3,0 K al punto triple del neón (24, 556 1 K), la temperatura se define mediante un termómetro de gas de 3 He o de 4 He, del tipo de volumen constante, calibrado en tres temperaturas: la del punto triple del neón (24,556 1 K), la del punto triple del hidrógeno en equilibrio (13,803 3 K) y una temperatura comprendida entre 3,0 K y 5,0 K. Esta última se determina con un termómetro de presión de vapor de saturación de 3 He o de 4 He, como el especificado en el apartado anterior. De 4,2 K al punto triple del neón (24, 556 1 K) con 4 He como gas termométrico, la temperatura se define por la ecuación:…”

“…Para el termómetro de gas de 3 He y para el termómetro de gas de 4 He utilizado por debajo de 4,2 K, es preciso tener en cuenta explícitamente el hecho de que no se trata de un gas perfecto y utilizar el segundo coeficiente del virial apropiado B3(T90) ó B4 (T90).…”