技術(shù)文章

ITS-90國(guó)際溫標(biāo)
F1.1 關(guān)于溫度
   溫度是表征物體冷熱程度的物理量。從微觀(guān)上來(lái)說(shuō)，溫度反應(yīng)了物體分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的大小。溫度是*難于準(zhǔn)確測(cè)量的一個(gè)基本物理量，它不能像長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間等物理量那樣可直接測(cè)量，但物質(zhì)的物理特性都與溫度有密切關(guān)系，如尺寸、體積、電導(dǎo)率、熱電勢(shì)、輻射功率等都隨著溫度的不同而改變，所以可通過(guò)物質(zhì)的這些特性間接地獲得溫度值。
 
F1.2溫度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
   溫標(biāo)是衡量溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度，是溫度的數(shù)值表示方法。它是利用物質(zhì)的“相平衡溫度”為固定點(diǎn)刻在溫度計(jì)上，而固定點(diǎn)之間的溫度值則用理論推導(dǎo)的數(shù)學(xué)公式（又稱(chēng)內(nèi)插方程）來(lái)表達(dá)。溫度計(jì)、固定點(diǎn)、內(nèi)插方程稱(chēng)為溫標(biāo)三要素。各種溫度計(jì)的數(shù)值都是由溫標(biāo)決定的。
 
攝氏溫標(biāo)：
   在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，規(guī)定水的凝固點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，將這兩個(gè)固定點(diǎn)之間等分100格，每一格稱(chēng)為攝氏一度，用℃表示。它是工程上應(yīng)用*廣泛的一種溫度標(biāo)準(zhǔn)。
 
華氏溫標(biāo)：
   在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，規(guī)定水的凝固點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度，將這兩個(gè)固定點(diǎn)之間等分180格，每一格稱(chēng)為華氏一度，用℉表示。該溫標(biāo)多用于國(guó)外，與攝氏溫標(biāo)的換算關(guān)系為：
m=1.8n+32（℉）    ——m、n分別表示華氏溫度值和攝氏溫度值。
 
熱力學(xué)溫標(biāo)：
   攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)都是人為規(guī)定的，又稱(chēng)經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，水的物理性質(zhì)如純度等將影響測(cè)量的結(jié)果而且范圍太窄。1848年英國(guó)科學(xué)家開(kāi)爾文提出了建立在熱力學(xué)**定律基礎(chǔ)上的與物質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)的純理論性的理想溫標(biāo)—熱力學(xué)溫標(biāo)，用“K”表示。1927年第七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)把熱力學(xué)溫標(biāo)作為國(guó)際基本溫標(biāo)，可以用氣體溫度計(jì)來(lái)復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫標(biāo)，但氣體溫度計(jì)裝置復(fù)雜不適于實(shí)際應(yīng)用。于是1990年各國(guó)科學(xué)家在熱力學(xué)溫標(biāo)的基礎(chǔ)上共同制定了國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)（ITS-90），其規(guī)定的溫度很接近熱力學(xué)溫標(biāo)，仍以“K”表示。我國(guó)從1994年1月1日起**實(shí)行ITS-90國(guó)際溫標(biāo)。
 
F1.3　ITS-90國(guó)際溫標(biāo)
   ITS-90同時(shí)使用國(guó)際開(kāi)爾文溫度（T90）和國(guó)際實(shí)用攝氏溫度（t90），單位分別是K和℃，換算公式為：t90 = T90 -273.15。ITS-90國(guó)際溫標(biāo)對(duì)各溫度范圍的內(nèi)插公式分得很細(xì)（略），可跨范圍或交迭使用，應(yīng)用內(nèi)插公式可計(jì)算出任何兩個(gè)相鄰固定點(diǎn)之間的溫度值。
 
國(guó)際溫標(biāo)固定點(diǎn)：
序
T90（K）
t90（℃）
物質(zhì)
狀態(tài)
Wr（T90）
1
3～5
-270.15～-268.15
He
V蒸汽壓力點(diǎn)
 
2
13.8033
-259.3467
e-H2
T三相點(diǎn)
0.00119007
3
17
-256.15
e-H2或He
V或G
 
4
20.3
-252.85
e-H2或He
V或G
 
5
24.5561
-248.5939
Ne
T
0.00844974
6
54.3584
-218.7916
O2
T
0.09171804
7
83.8058
-189.3442
Ar
T
0.21585975
8
234.3156
-38.8344
Hg
T
0.84414211
9
273.16
0.01
H2O
T
1.00000000
10
302.9146
29.7646
Ga
M（熔點(diǎn)）
1.11813889
11
429.7485
156.5985
In
F（凝固點(diǎn)）
1.60980185
12
505.078
231.928
Sn
F
1.89279768
13
992.677
419.527
Zn
F
2.56891730
14
933.473
660.323
Al
F
3.37600860
15
1234.93
961.78
Ag
F
4.28642053
16
1337.33
1064.18
Au
F
 
17
1357.77
1084.62
Cu
F
 
ITS-90標(biāo)準(zhǔn)儀器：
   蒸汽壓溫度計(jì)（3He、4He）：0.65～5.0K；   定容氣體溫度計(jì)（3He、4He）：3.0～24.5561K；
   鉑電阻溫度計(jì)：13.8033K～961.78℃；       光學(xué)或光電溫度計(jì)：961.78℃以上。
 
F1.4 溫度標(biāo)準(zhǔn)的傳遞
   ITS-90國(guó)際溫標(biāo)是*高溫度標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)根據(jù)ITS-90建立起的溫度標(biāo)準(zhǔn)叫國(guó)家基準(zhǔn)，保存在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院；各省市根據(jù)國(guó)家基準(zhǔn)建立起的地方標(biāo)準(zhǔn)定期與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)，以保證標(biāo)準(zhǔn)傳遞的可靠性和本地區(qū)測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一；各制造溫度計(jì)的企業(yè)根據(jù)省市標(biāo)準(zhǔn)建立起自己的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，并每年向省市法定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)作比對(duì)，以保證出廠(chǎng)溫度計(jì)產(chǎn)品計(jì)量準(zhǔn)確；各使用溫度計(jì)的企業(yè)要購(gòu)買(mǎi)有溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)證和溫度計(jì)制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)的溫度計(jì)產(chǎn)品，并每年送當(dāng)?shù)胤ǘㄓ?jì)量檢定機(jī)構(gòu)或原制造企業(yè)檢定一次。