Торговая площадка Pribory-SI.ru 
МЕСТО ВСТРЕЧИ
ПРОДАВЦОВ и ПОКУПАТЕЛЕЙ
средств измерений


На сайте представлено:

Россия – мировой лидер в точности измерения теплоемкости

22.05.2020 109

Россия – мировой лидер в точности измерения теплоемкости

главный метролог

В России, как и в других странах, большое внимание уделяется повышению точности измерений удельной теплоемкости твердых тел. Для проектирования объектов с заданными энергосберегающими свойствами, создания новых высокотехнологичных материалов необходимо иметь достоверные сведения о теплоемкости. В 2019 г. во ВНИИМ им.Д.И. Менделеева завершился масштабный комплекс работ по модернизации Государственного первичного эталона единицы удельной теплоемкости твердых тел (ГЭТ 60-2019). Характеристики комплекса позволяют обоснованно утверждать, что Россия является мировым лидером в точности воспроизведения и передачи упомянутой выше единицы. Подробнее в материале ВНИИМ им. Д.И. Менделеева.

Государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел ГЭТ 60-2019

Предпосылками для модернизации эталона стали возрастающие требования к точности измерения удельной теплоемкости, появление качественно новых материалов, рост парка высокоточных средств измерений удельной теплоемкости и новых технических средств и аппаратуры, изменивших возможности эксперимента. В то же время созданный во ВНИИМ и утвержденный в 1974 г. государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел выработал свой ресурс и устарел морально и физически.

При новой реализации эталона ГЭТ60-2019 были поставлены цели: расширения диапазона температуры для обеспечения возможности сличения со специальными эталонами удельной теплоемкости РФ, используемыми в других диапазонах температуры, повышение верхней границы диапазона воспро-

изведения единицы удельной теплоемкости до 2500 Дж/(кг·К). Требовалось также привести во взаимное соответствие все аспекты метрологического обеспечения по данному направлению. Кроме того, ставилась задача обеспечения возможности поверки, калибровки, испытаний средств измерений удельной теплоемкости на доступный прогнозированию период.

YVH4hzYdzo8.jpg

Рисунок. ГЭТ 60-2019. В центре – калориметр со стойкой управления, слева – ПК (система регистрации и обработки измерений), справа – система охлаждения


Поставленные цели и задачи были решены, а целевые параметры – превышены. Созданный эталон позволяет обеспечить диапазон воспроизведения удельной теплоемкости от 50 до 2900 Дж/(кг·К). Расширены границы температурного диапазона с 273 до 260 К и с 600 К до 870 К. Доступность метрологического обеспечения широкому кругу заинтересованных пользователей была достигнута за счет расширения номенклатуры средств передачи единицы удельной теплоемкости от эталона всем средствам измерений. Новый облик и полученные параметры функционирования эталона удовлетворяют требованиям национальных потребителей метрологических услуг в данной области на текущий момент и, ориентировочно, на ближайшую перспективу.

В состав усовершенствованного эталона (см. рисунок) вошли следующие прецизионные средства измерений:

• калориметр адиабатический КА-С4;

• эталонные меры удельной теплоемкости из бериллия, меди, молибдена, сапфира;

• калориметр-компаратор для передачи единицы вторичным эталонам – мерам удельной теплоемкости.

РОССИЯ – МИРОВОЙ ЛИДЕР В ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ, изображение №4

Значения характеристик созданного эталонного комплекса удельной теплоемкости твердых тел (см. табл. 1), подтвержденные двухлетними исследованиями, позволили подтвердить соответствие ГЭТ 60-2019 уровню точности, имеющемуся в национальных метрологических институтах других стран (см. Табл. 2).

Теплоемкость характеризует способность веществ аккумулировать тепло и является одной из важнейших термодинамических величин. Внедрение усовершенствованного ГПЭ единицы удельной теплоемкости в метрологическую практику в силу фундаментальности воспроизводимой величины позволит повысить уровень исследований и разработок различного направления, в частности:

• повысить точность расчетов температурных полей в изделиях, приборах, аппаратах, работающих в нестационарных температурных режимах, и термодинамических расчетов, связанных с проведением технологических процессов;

• создать базу для совершенствования методик измерений и расчетных алгоритмов для повышения точности определения и расчетов энтальпии, энтропии и других термодинамических функций для широкого круга веществ, констант равновесия химических реакций и условий достижения равновесия,

а также определения структурных переходов веществ, энергии образования и концентрации вакансий в металлах, строения полимеров;

• обеспечить возможность проведения испытаний, поверки и калибровки СИ удельной теплоемкости и удельной энтальпии, в том числе калориметров и термоанализаторов STA, DTG и DTA фирм PerkinElmer, Netzsch, TA Instrument и проч., широко используемых в приоритетных отраслях техники и технологий, в отраслевых НИИ и лабораториях.

РОССИЯ – МИРОВОЙ ЛИДЕР В ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ, изображение №5

Источник: Журнал «Главный метролог» N2 2020 г.

Сайт журнала - https://www.vniims.ru/activities/redakcionno-izdatelskaya-deyatelnost/main_metrol/



Источник: ВНИИМ им.Д.И. Менделеева

Назад к новостям

Сообщить об ошибкеСообщить об ошибке