Implementación de un nuevo sistema de calibración de termómetros de contacto por puntos fijos en el instituto nacional de metrología
Implementation of a new measurement system for contact thermometer calibration by fixed points at the instituto nacional de metrología
Contenido principal del artículo
Resumen
En este trabajo se presenta el proceso de implementación de un nuevo sistema de calibración de termómetros de contacto basado en la aplicación del método propuesto en la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT - 90) en el sub-intervalo comprendido entre el punto triple del agua (H2O, 0,01 °C) y el punto de solidificación de indio (In, ~156,59 °C), y el sub-intervalo comprendido entre el punto triple del agua y el punto de solidificación del estaño (Sn, ~231,928 °C). A partir del diseño, fabricación y evaluación de una celda cerrada de indio en el Instituto Nacional de Metrología de Colombia (INM), se logró obtener un patrón termométrico para incluir el servicio de calibración de termómetros tipo SPRT (Standard Platinum Resistance Thermometer) y Pt100 por el método de la EIT – 90 (conocido comúnmente como método de Puntos Fijos) dentro de la oferta de servicios del Laboratorio de Temperatura y Humedad de la Subdirección de Metrología Física. Este tipo de servicios no habían sido previamente ofertados por el INM a la red de laboratorios acreditados de Colombia. Un ejercicio de calibración completado mediante el uso del nuevo patrón de temperatura permitió concluir que la incertidumbre expandida lograda por el Laboratorio con este sistema es de 3,0 mK para el sub-rango H2O-In y de 5,4 mK para el sub-rango H2O-Sn.
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Referencias (VER)
Assael, M. G. (2004). Thermal Conductivity of Reference Solid Materials. International Journal of Thermophysics 25, 397-408.
Ballico, M., Chimenti, V., Duris, S., Filipe, E., Ivanova, A., Kartal Dogan, A., . . . White, D. R. (2007). Uncertainties in the realization of the SPRT sub-ranges of the ITS-90. Int J Thermophys, 28, 1868–1881.
BIPM. (2022). Overview and implementation of the CIPM MRA CIPM MRA-P-11. 5. Sevrés, Francia.
BIPM CCT. (2017). Technical Annex for the International Scale of 1990 (ITS-90).
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). (2019). The International System of Units (SI).
Carvajal Perdomo, S. (2020). Desarrollo de un patrón termométrico basado en la solidificación del estaño.
Edwards, R. A. (1970). Capítulo 7.3 Calor Latente. En R. A. Edwards, Physics for O.N.C. Courses (págs. 103-124). Oxford: Pergamos Press Ltd. doi:10.1016/B978-0-08-013431-4.50011-8
Fellmuth, B., Fischer, J., & Tegeler, E. (2001). Uncertainty budgets for characteristics of SPRTs calibrated according to the ITS-90, working document of BIPM Consultative Committee on Thermometry. CCT/2001-01.
Fellmuth, B., Hill, K. D., Pearce, J. V., PeruzzI, A., Steur, P. M., & Zhang, J. (2015). Guide to the Realization of the ITS-90: Influence of Impurities. BIPM.
Gam, K. S. (1996). A stable microcomputer-controlled heat pipe furnace and test of new noble metal thermocouples. Measurement, 18(2), 101-108. doi:10.1016/S0263-2241(96)00046-2
Instituto Nacional de Metrología de Colombia. (2019). Estrategia Nacional de Metrología - Una apuesta por el mejoramiento de la calidad. Bogotá D.C., Bogotá D.C., Colombia.
JCGM 100:2008. (1995). Evaluation of measurement data - Guide to the expression of uncertainty in measurement: GUM 1995 with minor corrections (First ed.). BIPM.
Meyer, C. W., & Tew, W. L. (2006). ITS-90 Non-uniqueness from PRT Subrange Inconsistencies over the Range 24.56 K to 273.16 K. Metrologia, 43(5), 341.
Pearce, J. V., Steur, P. P., Joung, W., Sparasci, F., Strouse, G., Tamba, J., & Kalemci, M. (2018). Guide to the Realization of the ITS-90 Metal Fixed Points for Contact Thermometry.
Peruzzi, A., Mendez-Lango, E., Zhang, J., & Kale, M. (2018). Guide to the Realization of the ITS-90 Triple Point of Water. BIPM.
Pokhodun, A. I., Fellmuth, B., Pearce, J. V., Rusby, R. L., Steur, P. P., Tamura, O., . . . White, D. R. (2021). Guide to the Realization of the ITS-90 Platinum Resistance Thermometry. Sevrés: CCT - BIPM.
Preston-Thomas, H. (1990). The international temperature scale of 1990 (ITS-90). METROLOGIA, 27(1), 3-10.
Stock, M., Solve, S., Campo, D., Chimenti, V., Méndez-Lango, E., Liedberg, H., . . . Lobo, I. (2006). Final Report on CCT-K7: Key comparison of water triple point cells. Metrologia, 43(1A).
Strouse, G. F. (2001). Standard Reference Material 1745: Indium Freezing-Point Standard and Standard Reference Material 2232: Indium DSC Melting-Point Standard. National Institute of Standards and Technology, MD: National Institute of
Standards and Technology.
Strouse, G. F., & Furukawa, G. T. (1999). Thermal Characteristics of the NIST Fixed-Point Cells, Furnaces, and Maintenance Baths over the Temperature Range from 83.8058 K to 1234.93 K. Proc. Tempmeko 1999, 153-158.
Tavener, J. P. (2008). METAL CLAD FIXED POINT CELLS FOR THE ITS-90. NCSLI 2008 Conference Proceedings.