ITS-90 sabit nokta yapımı ve karakterizasyonu

Abstract

..f^ ` ' ll-'S»`5^* i` '...V ' ^4 » I %:m fit A îr5 */.;. '`. tux `>, iırf*' N >.'.`'.'- ÖZET Ölçüm en üst standart, bir ölçüm cihazı olmayıp bir fiziksel olaydır. Sıcaklık için ise en üst düzey standart, belli melallerin donma ve ergime noktalarıdır. Hacim değişimi çok küçük olduğu için hacmi sabit olarak kabul edilen bir sistemde donma (veya ergime) noktasında faz geçişleri meydana gelir. Faz geçişleri, sıcaklık dışında basınç parametresine de bağlıdır. Bu çalışmada Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME)'de kapalı hücreler yerine açık hücreli sabit noktalar yaparak faz geçişlerinde basıncı kontrol etmek faz geçişlerinin gerçekten 1 atmosferde olduğunu garanti altına almak ve basınç değişimlerinin faz geçişi sıcaklığına etkisini incelemektir. Sözü edilen incelemeleri yapabilmek için %99.9999 saflığa sahip açık kalay (Sn) sabit nokta hücresi UME'de yapılmış ve hücrenin donma platosu sıcaklığı 0.0003°C kararlılığa sahiptir, açık kalay hücresinin karakterizasyonunu çıkarmak için kalay sabit nokta hücresinin donma sıcaklığı ve daldırma derinliği tespit edilmiş ve yeni yapılan kalay sabit nokta hücresi donma platosunun basınç bağımlılığı tespit edilerek ITS-90 uluslararsı sıcaklık ölçeğinde verilen sıcaklığın basınç ile değişim değeri ile deneysel olarak elde edilen değer karşılaştırılmıştır. Sonuçta, UME'de yapılan ve bu tezin konusu olan açık hücre ile İngiliz metroloji enstitüsü olan NPL (National Physical Laboratory) tarafından yapılan referans kalay sabit nokta hücreleri karşılaştırılmış. Karşılaştırma sonucunda iki hücre arasındaki fark 0.0006°C olarak bulunmuştur.

SUMMARY The most confident reference in u measurement should be a physical event instead of a measuring equipment. For the temperature measurement, the best reference is the freezing and melting points of pure substances. The liquid - solid phase transition occurs at the freezing (or melting) point under 1 atm pressure in a system with negligible volume deviation. Phase transition is related to the temperature and also the pressure. In this study, our aim is to construct an open tin (Sn) fixed point cell to replace the existing sealed tin fixed point cell at the National Metrology Institute (UME). During the investigation of the phase transition, the pressure is maintained at 1 atm and the effect of the pressure on the phase transformation temperature will be determined by applying various pressure on the system. In the frame of this thesis, an open tin (with the high - purity 99.9999 %) fixed point cell was constructed at UME. The stability of the freezing plateau temperature of this cell is 0.0003°C. For the characterisation of the open tin fixed point cell, the freezing plateau temperature, and the pressure dependency of freezing plateau temperature of the new cell are determined. Immersion depth test of the new cell is also performed.. The experimental pressure dependency of the cell is obtained. The experimental value is compared with the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) theoretical value. As a result, the UME built open tin cell and the National Physical Laboratory (NPL, England) manufactured reference tin cell were compared. The difference between the cells is 0.0006°C.