| Zugriffsnummer | 21072 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Sprache | Deutsch |
| Titel | Neuartige eutektische Metall-Kohlenstoff-Hochtemperaturfixpunkte für die Thermometrie |
| Autor(in); Institution |
Hartmann, Jürgen; 7.3, Hochtemperatur- und Vakuumphysik, PTB-Berlin
Edler, Frank; 7.4, Temperatur, PTB-Berlin
Anhalt, Klaus; 7.3, Hochtemperatur- und Vakuumphysik, PTB-Berlin
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| Quelle/Jahr | PTB-Mitteilungen: 117 (2007), 3, 256 - 260 |
| ISSN | 0030-834X |
| DOI | |
| Verlag | Bremerhaven: Wirtschaftsverl. NW |
| Zusammenfassung | Oberhalb der Temperatur von erstarrendem Silber (961,78 °C) erfolgt die Darstellung der Internationalen Temperaturskala von 1990 (ITS-90) mit spektral charakterisierten Strahlungsthermometern. Die Temperaturmessung erfolgt durch Vergleich der spektralen Strahldichte der Strahlung eines schwarzen Strahlers mit der zu messenden Temperatur T90 und der spektralen Strahldichte eines schwarzen Strahlers mit einer von drei Referenztemperaturen, der Temperatur von erstarrendem Silber, Gold oder Kupfer. In der Praxis werden für die Weitergabe von Temperaturen oberhalb von 962 °C neben Strahlungsthermometern auch Thermoelemente bis zu Temperaturen von 2200 °C eingesetzt, die idealerweise ebenfalls an Temperaturfixpunkten kalibriert werden. In beiden Fällen basiert die weitergegebene Temperatur oberhalb 962 °C auf extrapolierenden Methoden mit dadurch bedingter erhöhter Unsicherheit. Der Einsatz stabiler Hochtemperaturfixpunkte oberhalb der Erstarrungstemperatur von Kupfer kann die Weitergabe der Temperaturskala an industrielle Nutzer vereinfachen, da sie direkt als Referenztemperaturquellen in der Industrie einsetzbar sind. Gleichzeitig können die mit der Weitergabe verbundenen Messunsicherheiten reduziert werden, da die bislang angewandten Vergleichsverfahren zur Kalibrierung der Thermometer überflüssig werden. Diese Verbesserungen der Hochtemperaturskala sind notwendig für viele, auf genaue Hochtemperaturmessungen angewiesene Industrie- und Forschungszweige. Eine Auswahl dieser Hochtemperaturanwendungen sind als Funktion der Temperatur angegeben. Bisher war die Verfügbarkeit von Hochtemperatur-Fixpunkten allerdings an der mangelnden Stabilität der vorhandenen Material-Kombinationen gescheitert. Abhilfe versprechen jetzt neuartige eutektische Metall-Kohlenstoff (MC) Legierungen. Diese Klasse von Materialien bietet die Möglichkeit, Hochtemperatur-Fixpunkte im Bereich von 1100 °C bis über 3000 °C zur Verfügung zu stellen. Seit ihrer erstmaligen Präsentation sind diese Materialien Gegenstand umfangreicher, weltweiter Forschungsarbeiten. In diesem Beitrag wird diese neue Materialklasse vorgestellt und ihre Anwendung in der Strahlungs- und Berührungsthermometrie beschrieben. Es werden Ergebnisse von Stabilitäts- und Reproduzierbarkeitsuntersuchungen sowie von absoluten Temperaturbestimmungen einer Auswahl dieser Materialklasse präsentiert. Die dargestellten Ergebnisse verdeutlichen das Potential dieser Materialklasse, die Kalibriermöglichkeiten in der Thermometrie und die Weitergabe der Temperaturskala an die Industrie zu vereinfachen. |
