[发明专利]利用苯甲酸凝点温坪进行温度校准的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于计量技术领域，具体涉及一种利用苯甲酸凝点温坪进行温度校准的方法，本发明还涉及上述的方法中所采用的设备。

背景技术

目前温度校准通常采用标准温度计和被校准温度计放入一个温场（如恒温槽）中进行示值比较，分别读取被检温度计和标准温度计的读数，计算示值误差或修正值。

上述的方法目前普遍使用，其缺点如下：

1．标准温度计会因碰撞、振动等因素导致失准，且不易发现，待发现失准后，自失准时至前一个检定周期之间的所有采用该标准温度计进行校准的数据按规定都应该追回，给生产使用者带来不可估计的损失。

2．恒温槽温场对校准结果的影响较大，该方法是将被校准温度计与标准温度计直接放入恒温槽液体中，由于直接接触介质液体且两支温度计的位置不同，温场的均匀性和波动性对校准结果影响较大，温度校准结果的扩展不确定度大于0.1℃。

3．如采用水银温度计作为标准温度计由于易碎会导致散落的汞不易处理而产生有毒的汞蒸气。

发明内容

本发明提供了一种在在122℃利用苯甲酸凝固点温坪进行温度校准的方法，本发明的方法是利用纯度为99.98%的苯甲酸凝固点温坪来实现稳定温场，其凝固点温度为122.353℃，温坪的持续时间6小时以上，温坪的稳定性和复现性均良好，苯甲酸凝固点瓶可反复多次长期使用。

本发明还提供了上述的方法中所采用的设备。

利用苯甲酸凝点温坪进行温度校准的方法，包括下述的步骤：

（1）苯甲酸凝固点瓶的制作：

将苯甲酸凝固点容器的内壁用有机溶剂、碱液、稀硝酸、三次纯化水依次进行清洗，并烘干；在上述的容器中装入经物理升华精制提纯的纯度为99.98%的苯甲酸抽真空后将容器封闭；

（2）温度校准：

将苯甲酸凝固点容器置于苯甲酸凝固点复现保存装置中，设定控温程序诱导苯甲酸凝固温坪出现，将被校准温度计插入苯甲酸凝固点瓶中的温度计阱中读取被校准温度计示值与苯甲酸凝固点温度为122.353℃比较，即可进行温度校准。

上述的温度校准步骤中，按照以下程序进行温度控制：从室温开始升温到120℃，恒温10min；然后升到125℃，恒温20min确保苯甲酸完全熔化，20min降温到121℃恒温10min，瓶内形成固液共存状态，升温至122.34℃并恒温。

上述的利用苯甲酸凝点温坪进行温度校准的方法使用的设备，包括苯甲酸凝固点复现保存装置,该设备还包括位于苯甲酸凝固点复现保存装置内的苯甲酸凝固点容器，苯甲酸凝固点容器上部有介质填充口，在容器的正中间有温度计阱，温度计阱为顶部开口底部闭合的空腔。

优选的，苯甲酸凝固点容器为呈圆柱形的双层GG-17玻璃结构。

温度计阱的材质为GG-17玻璃。

上述的介质填充口有与之相配合的密封塞，将密封塞置于介质填充口处时，苯甲酸凝固点瓶处于密封状态。

温度计阱为圆柱形。

温度计阱的直径为苯甲酸凝固点容器直径的1/10-1/7。

温度计阱的高度为苯甲酸凝固点容器高度的2/5-4/5。

温度计阱的开口处高于苯甲酸凝固点容器1-3cm。

本方法原理是利用苯甲酸由液态到固态的相变过程中固液共存状态时，系统放热温度不变，该温度即为凝固点。当到达凝固点温度时采用保温措施延长固液共存时间来实现恒定温度平台，利用该温坪进行温度校准，其熔化凝固温度曲线见附图1。

本发明的有益效果在于：

（1）校准的准确度高

本方法所提供的温场与传统方法不同，传统方法由恒温槽提供，本方法由苯甲酸的凝固温坪提供，由于固液平衡放热而温度保持不变，温场精度大大提高，消除了恒温槽温场的均匀性、波动度对带来的影响，而且苯甲酸凝固点温坪温度的准确度高于传统方法采用的标准温度计的准确度，提高了校准的准确度。

（2）可靠性好

本方法采用的凝固温坪是由苯甲酸液态到固态的相变过程中固液共存状态实现的，相变是一个可逆的物理过程，其在相变过程中温度恒定不变，只要凝固点瓶不破损即可保证温度量值的准确性、可靠性，苯甲酸凝固点瓶与实物量具类似，避免了传统方法中标准温度计因碰撞、振动等因素失准而导致的校准结果偏离。