Lämpötila-asteikko ITS- Kansainvälinen lämpötila-asteikko ITS- efeenssi 1) on ollut voimassa vuodesta 19 lähtien. Se poikkeaa hiukan vanhasta asteikosta IPTS-6876), joka edelleen on käytössä monessa lämpötilaa mittaavassa laitteessa. Lämpötila-asteikon lisäksi käytetään IEC-standadit Pt100-antueille ja temoelementeille. Lämpötila-asteikkoon kuuluu kiintopisteitä ja antueita, joilla voi intepoloida kiintopisteiden välillä. Lämpötila-asteikon ITS- kiintopisteet ovat Taulukossa 1. Asteikkoon kuuluvat mittauslaitteet ovat kapselityyppiset platinavastusantuit, standadiplatinavastusantuit, kokean lämpötilan platinavastusantuit ja säteilypyometit. a) Lämpötila-asteikon ITS- kiintopisteet Taulukko 1 Kiintopiste Lämpötila C) Tila He -270,15-268,15 höyypainepiste e-h 2 H 2, missä oto- ja paamuodot -259,3467 kolmoispiste ovat tasapainossa) e-h 2 tai He H 2, missä oto- ja paamuodot ovat tasapainossa) -256,15 höyypainepiste tai kaasulämpömittaipiste) e-h 2 tai He H 2, missä oto- ja paamuodot ovat tasapainossa) -252,85 höyypainepiste tai kaasulämpömittaipiste) Ne -248,5939 kolmoispiste O 2-218,7916 kolmoispiste A -189,3442 kolmoispiste Hg -38,8344 kolmoispiste H 2 O 0,01 kolmoispiste Ga 29,7646 sulamispiste In 156,5985 jähmettymispiste Sn 231,928 jähmettymispiste Zn 419,527 jähmettymispiste Al 660,323 jähmettymispiste Ag 961,78 jähmettymispiste Au 1064,18 jähmettymispiste Cu 1084,62 jähmettymispiste
b) Lämpötila-asteikon ITS- efeenssifunktiot Lämpötilat määitellään esistanssin RT ) lämpötilassa T ) ja esistanssin R263,16 K) veden kolmoispisteen lämpötilassa) välisen suhteen avulla: WT ) = RT ) R 27316, K) 1) Lämpötila-alueella 13,8033 K 273,16 K käytetään efeenssifunktiota i ln[ W T )] = A + A{[ln T / 27316, K) + 15, ] / 15, 12 0 i i= 1 Käänteisfunktio, joka antaa saman T -avon kuin yhtälö 2a) 0,1 mk:n takkuudella: 2a) 15 T B B W T 16 / ) 065, i / 27316, K = 0 + i{ i=1 035, Vakioiden A 0, B 0, A i ja B i avot ovat taulukossa 2. 2b) Lämpötila-alueella 0 C 961,78 C on efeenssifunktio: 9 W T C C T / K 754, 15 i ) = 0 + i{ 481 i=1 3a) Käänteisfunktio, joka antaa saman T -avon kuin yhtälö 3a) 0,13 mk:n takkuudella: T D W T 264, i / K 27315, = 0{ 164, 3b) Vakioiden C 0, D 0, C i ja D i avot ovat taulukossa 2.
Taulukko 2: Refeenssifunktioiden 2), 2a), 3) ja 3a) vakioiden A 0, B 0, A i ja B i sekä C 0, D 0, C i ja D i avot A 0-2,135 347 29 B 0 0,183 324 722 B 13-0,091 173 542 A 1 3,183 247 20 B 1 0,240 975 303 B 14 0,001 317 696 A 2-1,801 435 97 B 2 0,209 108 771 B 15 0,026 025 526 A 3 0,717 272 04 B 3 0,1 439 972 A 4 0,503 440 27 B 4 0,142 648 498 A 5-0,618 993 95 B 5 0,077 993 465 A 6-0,053 323 22 B 6 0,012 475 622 A 7 0,280 213 62 B 7-0,032 267 127 A 8 0,107 152 24 B 8-0,075 291 522 A 9-0,293 028 65 B 9-0,056 470 670 A 10 0,044 598 72 B 10 0,076 201 285 A 11 0,118 686 32 B 11 0,123 893 204 A 12-0,052 481 34 B 12-0,029 201 193 C 0 2,781 572 54 D 0 439,932 854 C 1 1,646 509 16 D 1 472,418 020 C 2-0,137 143 D 2 37,684 494 C 3-0,006 497 67 D 3 7,472 018 C 4-0,002 344 44 D 4 2,920 828 C 5 0,005 118 68 D 5 0,005 184 C 6 0,001 879 82 D 6-0,963 864 C 7-0,002 044 72 D 7-0,188 732 C 8-0,000 461 22 D 8 0,191 203 C 9 0,000 457 24 D 9 0,049 025 c) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio agonin kolmoispisteestä veden kolmoispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan agonin 83,8054 K), elohopean 234,3156 K) ja veden 273,16 K) kolmoispisteissä. Poikkeamafunktio on: WT ) W T) = awt ) 1] + bwt [ ) ]ln WT ) 4) Vakioiden a ja b avot lasketaan kiintopistekaliboinnin avoilla. d) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktiot lämpötilasta 0 C hopean jähmettymispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) sekä tinan 231,928 C), sinkin 419,527 C), alumiinin 660,323 C) ja hopean 961,78 C) jähmettymispisteissä.
Poikkeamafunktio on: 2 WT ) W T ) = awt [ ) 1] + bwt [ ) 1] + 3 cw [ T ) 1] + dw [ T ) W 660, 323 C)] 2 5) Kun lämpötila on pienempi kuin 660,323 C on d = 0, ja vakioiden a, b ja c avot lasketaan yhtälöstä 5 3 kalibointipistettä tina, sinkki ja alumiini) kolmen yhtälön yhmä). Alumiinipisteen ja hopeapisteen välisille lämpötiloille käytetään myös vakiota d, joka on laskettu hopeapisteen kalibointiavolla käyttäen edellä lasketut a, b ja c. d1) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio lämpötilasta 0 C alumiinin jähmettymispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) sekä tinan 231,928 C), sinkin 419,527 C), ja alumiinin 660,323 C) jähmettymispisteissä. Poikkeamafunktiona toimii yhtälö 5), kun d = 0. d2) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio lämpötilasta 0 C sinkin jähmettymispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) sekä tinan 231,928 C) ja sinkin 419,527 C jähmettymispisteissä. Poikkeamafunktiona toimii yhtälö 5), kun c = d = 0. d3) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio lämpötilasta 0 C tinan jähmettymispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) sekä indiumin 156,5985 C) ja tinan 231,928 C) jähmettymispisteissä. Poikkeamafunktiona toimii yhtälö 5), kun c = d = 0. d4) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio lämpötilasta 0 C galliumin sulamispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) ja galliumin sulamispisteessä 29,7646 C). Poikkeamafunktiona toimii yhtälö 5), kun b = c = d = 0.
d5) Lämpötila-asteikon ITS- intepolointifunktio elohopean kolmoispisteestä galliumin sulamispisteeseen Vastuslämpömittai kaliboidaan veden kolmoispisteissä 0,01 C) sekä elohopean kolmoispisteessä -38,8344 C) ja galliumin sulamispisteessä 29,7646 C). Poikkeamafunktiona toimii yhtälö 5), kun b = c = d = 0. W T )-avot lasketaan yhtälöstä 2b) kun T < 0,01 C ja yhtälöstä 3b) kun T > 0,01 C. e) Lämpötila-asteikon ITS- laskentafunktio hopean jähmettymispisteen yläpuolella: Planckin säteilylaki Lämpötila-asteikko ITS- on hopeapisteen yläpuolella määitelty seuaavasti: Lλ T) e = L [ T X)] e λ c [ λt X)] 2 c [ λt ] 2 1 6) missä T X) on joko hopean, kullan tai kupain kiintopistelämpötila. L λ T ) on mustan kappaleen säteilijän adianssi aallonpituudella λ tyhjiössä) lämpötilassa T, ja L λ T X)) on vastaava adianssi lämpötilassa T X). c 2 = 0,014388 m K. Refeenssit: 1. H. Peston-Thomas, The Intenational Tempeatue Scale of 19 ITS-), Metologia 27 19) 3-10 2. R. L. Rusby, R.P. Hudson and M. Duieux, Revised Values fo t - t 68 ) fom 630 C to 1064 C, Metologia 31 1994) 149-153