ELTE Fizikai Kémiai Tanszék. Hőmérők kalibrálása. Riedel Miklós szeptember

Hasonló dokumentumok
ELTE Fizikai Kémiai Tanszék. Hőmérő kalibrálása. Riedel Miklós szeptember

2. A hőmérő kalibrálása. Előkészítő előadás

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

2. A higanyos hőmérő kalibrálása

2. A higanyos hőmérő kalibrálása

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

Mérés és adatgyűjtés

Gyártástechnológia alapjai Méréstechnika rész 2011.

25. Folyadék gőznyomásának meghatározása a hőmérséklet függvényében. Előkészítő előadás

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

Elérhetőség MÉRÉSTECHNIKA METROLÓGIA. A félév követelményei. A mérés tudománya

Metrológia és mérésügy Magyarországon. Kálóczi László Főosztályvezető-helyettes

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Mérés szerepe a mérnöki tudományokban Mértékegységrendszerek. Dr. Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem

Előadások (1.) ÓE BGK Galla Jánosné, 2011.

Hogyan mérünk tömeget, hőmérsékletet és nyomást manapság? Alkímia Ma, ELTE, március 10. Miért pont ezek a mennyiségek a fontosak?

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel

A biztonsággal kapcsolatos információk. Model AX-C850. Használati útmutató

a NAT /2008 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

Fogalma. bar - ban is kifejezhetjük (1 bar = 10 5 Pa 1 atm.). A barométereket millibar (mb) beosztású skálával kell ellátni.

Mőködési elv alapján. Alkalmazás szerint. Folyadéktöltéső nyomásmérık Rugalmas alakváltozáson alapuló nyomásmérık. Manométerek Barométerek Vákuummérık

A SZEMÉLYI DOZIMETRIAI SZOLGÁLAT ÚJ TLD-RENDSZERE TÍPUSVIZSGÁLATÁNAK TAPASZTALATAI

Ón-ólom rendszer fázisdiagramjának megszerkesztése lehűlési görbék alapján

MÉRÉSTECHNIKA. Mérés története I. Mérés története III. Mérés története II. A mérésügy jogi szabályozása Magyarországon. A mérés szerepe a mai világban

Calibrare necesse est

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

Kutatói pályára felkészítő akadémiai ismeretek modul

Az Ovit ZRt. által végzett egyéb diagnosztikai és állapotfelmérési vizsgálatok

Hőmérsékletmérés. Hőmérsékletmérés. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Hőmérő test követelményei. Hőmérő test követelményei

A hőmérséklet kalibrálás gyakorlata

Hőérzékelés

Kalibrálás és mérési bizonytalanság. Drégelyi-Kiss Ágota I

A mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói. Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság. mérés. mérési elv

GŐZNYOMÁS MÉRÉSE SZTATIKUS MÓDSZERREL

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

KÍSÉRLET, MÉRÉS, MŰSZERES MÉRÉS

MÉRÉSI UTASÍTÁS. A jelenségek egyértelmű leírásához, a hőmérsékleti skálán fix pontokat kellett kijelölni. Ilyenek a jégpont, ill. a gőzpont.

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

Kontakt/nem kontakt AC/DC feszültség teszter. AC: V, DC: 1,5-36V

4. A mérések pontosságának megítélése

A víztérfogatáram-mérés nemzeti etalonja

MKEH BFKH. Nagyné Szilágyi Zsófia főosztályvezető Budapest Főváros Kormányhivatala Metrológiai és Műszaki Felügyeleti Főosztály

2. Érzékelési elvek, fizikai jelenségek. a. Termikus elvek

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

Rádiókommunikációval is Az adatokat szabad rádiófrekvencián sugározza az őt lekérdező AQUADAT készüléknek.

3. Az Sn-Pb ötvözetek termikus analízise, fázisdiagram megszerkesztése. Előkészítő előadás

A hangnyomás nemzeti etalonja

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

Mérőeszközök kezelése MF 15.ST

etalon etalon (folytatás) Az etalonok és a kalibrálás általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói

INFRA HŐMÉRŐ (PIROMÉTER) AX Használati útmutató

Légköri termodinamika

Kapcsolatok - építőipar és metrólógia

A méretaránytényező kérdése a földmérésben és néhány szakmai következménye

NYOMÁS ÉS NYOMÁSKÜLÖNBSÉG MÉRÉS. Mérési feladatok

Ideális gáz és reális gázok

Hőmérséklet mérése. Sarkadi Tamás

ÁLATALÁNOS METEOROLÓGIA 2. 01: METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK ÉS MEGFIGYELÉSEK

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Mérési hibák Méréstechnika VM, GM, MM 1

3. Laboratóriumi gyakorlat A HŐELLENÁLLÁS

A hőmérséklet mérése

Folyadékok és szilárd anyagok sűrűségének meghatározása különböző módszerekkel


RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Digitális hangszintmérő

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Az SI mértékegységrendszer

TERMODINAMIKAI EGYENSÚLYOK. heterogén és homogén. HETEROGÉN EGYENSÚLYOK: - fázisegyensúly. vezérlelv:

- a korábbi jól bevált sorozat típusok a következők voltak: POK-F-DO illetve POK-T-DO

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2015 nyilvántartási számú 2) akkreditált státuszhoz

Használati útmutató AX-5002

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

Mérési struktúrák

LAMBDA-MED Kft. elektroanalitikai csoport

Meteorológiai műszerkert. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Meteorológiai műszerkert. Műszerek ellenőrzése. Meteorológiai állomás kitettsége

A neutrontér stabilitásának ellenőrzése az MVM PA Zrt. Sugárfizikai Laboratóriumában

Hőelem kalibrátor. Model AX-C830. Használati útmutató

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Számítástudományi Tanszék Eszterházy Károly Főiskola.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

1. Súlymérés. Eszközjegyzék: Mikola-cső mm beosztással digitális mérleg ékek A/4 lapok ismeretlen súlyú test (kő) Mikola-cső.

Mérőeszköz webáruház : Érvényes : től 1 / 7

Méréstechnika GM, VI BSc 1

1. Metrológiai alapfogalmak. 2. Egységrendszerek. 2.0 verzió

a NAT /2010 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Győr-Moson-Sopron Megyei Kormányhivatal Népegészségügyi Főosztály Laboratóriumi Osztály TEFONAZ Laboratórium 9024 Győr, Jósika u. 16.

Megfigyelések időpontjai. TGBL1116 Meteorológiai műszerek

DL drainback napkollektor rendszer vezérlése

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS KÖZEPES PONTOSSÁGÚ SÚLYOK HE 1/3-2004

Az emelt szintű fizika szóbeli vizsga méréseihez használható eszközök

Hőtágulás - szilárd és folyékony anyagoknál

Méréselmélet és mérőrendszerek

Felhasználói útmutató a KVDH370 típusú hőmérőhöz

Átírás:

ELTE Fizikai Kémiai Tanszék Hőmérők kalibrálása Riedel Miklós 2012. szeptember 1

Hőmérsékletmérési módszerek hőtágulás folyadékos hőmérők, bimetállhőmérő ellenállás Pt-ellenállás, termisztor termoelem kontaktpotenciál sugárzási hőmérők pirométer, infravörös hőmérő a laboratóriumi gyakorlatokon használt módszerek További módszerek gázhőmérő (termodinamikai hőmérséklet-skála) folyadékkristályos Seger-gúla spektroszkópiai hőmérsékletmérés stb. Higany kitiltása az Európai Unióból ennek következménye elektromos hőmérőket gyakran kalibrálni kell Az EU beszüntette a higanyos hőmérők és egyéb higanyos mérőműszerek (többek között lázmérők, vérnyomásmérők, barométerek) gyártását és forgalmazását. 2

METROLÓGIA a méréssel kapcsolatos ismeretek összessége HITELESÍTÉS azt igazolja, hogy az adott mérőeszköz mérési jellemzői a szabványban meghatározott pontossági osztály tűréshatárain belül vannak. Hatósági tevékenység, így azt csak az MKEH Metrológiai Főosztály (volt Országos Mérésügyi Hivatal) vagy akkreditált laboratórium végezheti el KALIBRÁLÁS az etalontól való eltérést vizsgálja ETALON hiteles anyagminta, mérőeszköz, mérőrendszer rendeltetése egy mennyiség egységének, illetve ismert értékének megvalósítása, meghatározása célja, hogy ezen értékek összehasonlítással más mérőeszközökre átvihetők legyenek érvényes hitelesítéssel kell rendelkeznie LESZÁRMAZTATÁSI REND a mérőeszköz hitelesítését, ellenőrzését vagy kalibrálását mindig egy másik - nagyobb pontosságú - hiteles mérőeszközzel történő összehasonlítással kell elvégezni. Ezáltal szoros összefüggés létesül az országos és nemzetközi etalonok, a használati mérőeszközök pontossága között. 3

A magyar tömegetalon az OMH-ban kettős üvegbúra alatt LESZÁRMAZTATÁSI REND Az ETALON fajtája Felhasználója Mire használják Leszármaztatás NEMZETKÖZI Nemzetközi Súly és Mértékügyi Hivatal 1 db van belőle Országos etalonok hitelesítésére. NEMZETI ETALON OMH Országonként 1 db. Tanúetalonok hitelesítésére TANÚETALON REFERENCIA ETALON HASZNÁLATI ETALON OMH és akkreditált laboratóriumok Felhasználók Felhasználók Mérőeszközök hitelesítése, kalibrálása Adott helyen a legjobb metrológiai tulajdonságú etalon, amelyre ott a méréseket visszavezetik. Gyártásban, kutatásban használatos Megállapodás alapján készült Közvetlenül Közvetlenül A tanúetalonról Referenciaetalon nal ellenőrzött 4

ITS90 (International Temperature Scale of 1990) hőmérsékleti skála és mérési módszer Anyag Hőmérséklet, K Hőmérséklet, C Állapot Hélium, He 0,65 5,0 gőznyomásgörbe Hidrogén, H 2 13,8033-259,3467 hármaspont Neon, Ne 24,5561-248,5939 hármaspont Oxigén, O 2 54,3584-218,7916 hármaspont Argon, Ar 83,8058-189,3442 hármaspont Nemzetközi megállapodás Alappontok - nagyon tiszta anyagok fázisegyensúlya A hőmérsékleti pontok között mérés megállapodás szerinti hőmérővel interpoláció megállapodás szerinti függvénnyel 5

ITS90 (International Temperature Scale of 1990) Anyag Hőmérséklet, K Hőmérséklet, C Állapot Higany, Hg 234,3156-38,8344 hármaspont Víz, H 2 0 273,16 0,01 hármaspont Gallium, Ga 302,9146 29,7646 olvadáspont Indium, In 429,7485 156,5985 fagyáspont Ón, Sn 505,078 231,928 fagyáspont Cink, Zn 692,677 419,527 fagyáspont Alumínium, Al 933,473 660,323 fagyáspont Ezüst, Ag 1234,93 961,78 fagyáspont Arany, Au 1337,33 1064,18 fagyáspont Réz, Cu 1357,77 1084,62 fagyáspont Az OMH által megvalósított nemzeti etalonok Gázhőmérő Pt-ellenállás hőmérő Plack-féle sugárzási törvényen alapuló módszer 6

A víz hármaspontja az ITS 90 skála egyik fix pontja A víz hármaspontjának megvalósítására szolgáló eszköz MKEH Metrológiai Főosztály (volt Országos Mérésügyi Hivatal OMH) eltérés o C o C Az ITS-90 szerint 1013 hpa nyomáson a víz forráspontja 99,974 o C A korábbi definícióból (IPTS-68) való eltérést nem vesszük figyelembe. A víz normális forráspontjánál a különbség -0,026 K Másodlagos standardok jég olvadáspontja, Na 2 SO 4 10H 2 O megömledési hőmérséklete víz forráspontja stb. 7

Feladatok Kétféle hőmérőt kell kalibrálni 3 hőmérsékleten 1. higanyos hőmérő (leolvasási pontosság 0,01 C becsléssel) 2. Pt-ellenállás hőmérő digitális kijelzéssel (leolvasási pontosság 0,1 C) A higanyos hőmérő fonálkorrekciós konstansának meghatározása 3 különböző mértékben kihúzott helyzet alapján Szerves folyadék forráspontjának megmérése higanyos hőmérővel. Alkalmazni kell a hőmérő kalibrációját és a fonálkorrekciót A higanyos barométer leolvasása és 0 o C-ra való redukálása Infravörös hőmérő bemutatása 8

A gyakorlaton kalibrálandó lemezskálás, higanyos hőmérő műbizonylata példa a hőmérő gyári száma teljes bemerülés nincs fonálhiba korrekcióértékek 9

Hőmérők jelölése A higanyos hőmérők a gyári szám szerint vannak nyilvántartva Az elektromos hőmérőkön tanszéki jelzőszám (1 5) van. A jegyzőkönyvben fel kell tüntetni a hőmérők számát. Higanyos hőmérő 0 100 o C mérési tartomány 0,1 o C-os beosztás, közötte becsülni kell Ehhez esetleg nagyító kell GTH 175/Pt precíziós, digitális kijelzésű elektromos hőmérő Mérési alapelv: platinaszál ellenállásának hőmérsékletfüggése. Mérési tartomány: -199,9 o C +199,9 o C. 10

O o C Hűtőkeverék elkészítése jégből és desztillált vízből Jégdarálás (óvatosan) A termoszra (Dewar-edény) vigyázni, eltörhet Folyamatosan keverni Tele termosz, kicsit kihúzni a hőmérőt a leolvasáskor Egyszerre több hőmérő is behelyezhető Kb. 10 perc kell az egyensúly beállásához Több leolvasás egymás után, leírni Az állandósult hőmérsékletet kell átlagolni Leolvasás a hőmérőre merőlegesen helyes helytelen 11

32 o C Temperáló köpeny, vízmelegítővel készíthető A só óvatos megömlesztése (kb. 10 cm rétegben betölteni) Utána gondosan lemosni a hőmérőket A használat után a nátrium-szulfátot megömlesztve a gyűjtőbe kell átkotorni. 100 o C Kis gyűrű a hőmérőn, hogy be ne essen a gőzköpenybe A kondenzált víz alul csöpögjön A leolvasáshoz a hőmérőt kihúzni a gőztérből ez 0,01 o C-nél jóval kisebb fonálhibát jelent. A leolvasás megkönnyítése hátúról kis lámpával Létra, védőkesztyű Elektromos hőmérőnél vigyázni a vezetékre (meg ne égjen) A forráspont függ a légnyomástól Tájékoztatásul 100 o C közelében 300 Pa (= 3 hpa) nyomásváltozás kb. 0,1 o C forráspont-változás 0,01 o C 0,3 hpa 0,026 o C 0,78 hpa ITS-90 12

Fonálkorrekciós konstans kimérése A higanyos hőmérő a fonálkorrekciós konstansának (k) meghatározása t korr = k n [t mért -t segédhőmérő ] azaz Y = A x függvény Az oktató jelöli ki a hőmérő kihúzások mértékét (3 helyzet a 20 80 o C skálabeosztás tartományban.) A segédhőmérő felszerelése a fonal felénél (csipesz, gumigyűrű) A kihúzás mértékét a dugó tetejétől számítjuk Vigyázat létrára kell állni a leolvasáshoz meleg üvegeszközöket kell megfogni Egyes nem teljes bemerülésű hőmérőkön fel is tüntetik 13

Fonálkorrekciós konstans kiszámolása A higanyos hőmérő a fonálkorrekciós konstansa (k) t korr = k n [t mért -t segédhőmérő ] azaz Y = A x függvény példa 14

Forráspont mérése Higanyos hőmérővel Alkalmazni kell kalibráció fonálkorrekció (kell a segédhőmérő) Forrkő az üvegharang alá aceton, kloroform, metanol, cikohexán, etanol, metil-acetát, etil-acetát A szerves folyadékot a mérés után a szerves gyűjtőbe kell önteni. a hőmérő helyzete a Cotrell-szivattyúnál folyadékszint forrkő Gőzlift (Cotrell-szivattyú) kb. 5 mm távolság fűtőlap 15

C 300 típusú nagypontosságú elektromos barométer A szilárd testek ellenállása mechanikai feszültség hatására megváltozik (piezoellenállási effektus). Az effektus bizonyos félvezetőknél nagy. A műszerben egy félvezetővel ellátott membrán van. Ennek egyik oldala egy zárt (állandó nyomású) tér, a másik oldala nyitott a légkör irányába. A légnyomás megváltozása hatására a lemez deformálódik, megváltozik a félvezető réteg ellenállása. A műszer ezt méri. Leolvasási pontosság 0,1 hpa (10 Pa, kb. 0,1 mmhg) Mértékegységek Pa, bar mbar 10-3 x 10 5 Pa = 10 2 Pa = hpa A nyomás a tengerszintfeletti magassággal is változik, 100 méterenként kb. 12 hpa értékkel. Pl. a Kémia épület földszintje és 6. emelete között kb. 300 Pa (= 3 hpa) a nyomáskülönbség. Ez az effektus (baromertikus nyomáscsökkenés) a C 300 barométerrel a gyakorlatvezető hozzájárulásával kipróbálható a liftben. 16

Különálló feladat 1. Higanyos barométer leolvasása El kell végezni ennek a 0 C-ra való redukálását is (a higany hőtágulásának kompenzálására), tehát le kell olvasni a hőmérsékletet is. Az így kapott légnyomásértéket végeredményként meg kell adni, de ennek további felhasználása nincs. 133,33 Pa = 1 mmhg Leolvasási pontosság növelése nóniuszskálával. Így a két mm-es beosztás közötti érték pontosan leolvasható (a becslés helyett). tolómérő higanyos barométer főskála nóniuszskála higanyszint skála fő és nóniusz 17

Különálló feladat 2. Infravörös hőmérő használata Az oktató bemutatásával vizsgálat olvadó jéggel az emissziós tényező beállítása higanyszint skála fő és nóniusz 18

ELTE Fizikai Kémiai Tanszék Hőmérők kalibrálása VÉGE Jó munkát! Riedel Miklós 2012. szeptember 19