Utveckling av lågtemperaturkalibrator (LTC) för området -190 till -100 grader Celcius

Syfte och mål

Projektet har syftat till att göra det möjligt att överföra temperaturskalan ITS-90 till industrins referensinstrument från -190 °C till -100 °C med en mätosäkerhet bättre än ±0,01 °C. Detta utfördes genom ett utvecklingsarbete där en ny utrustning konstrueras, anpassad för jämförelsekalibrering inom detta område. Utrustningen har testats inom temperaturområdet för att säkerställa att den uppfyller kraven.

Resultat och förväntade effekter

En lågtemperaturkalibrator utvecklades som består av ett kopparblock upphängt i en tryckbehållare, omgiven av flytande kväve. Kvävet kyler ner blocket och ett värmeelement värmer upp det till önskad temperatur. En beräkningsmodell togs också fram för att testa hur olika parametrar påverkade resultatet och initiala tester användes för att förbättra designen. Slutligen gjordes mätningar med en referenstermometer som visade att nedkylningen stämde väl med modellen, att det gick att nå de önskade temperaturerna och som visade stabiliteten i utrustningen.

Upplägg och genomförande

Projektet började med att undersöka befintliga lösningar, både kommersiella och de utvecklade på andra metrologiska institut. Även befintlig utrustning utvärderades. En första design togs sedan fram baserat på undersökningen och en beräkningsmodell sattes upp. Baserat på beräkningarna uppdaterades designen och slutligen byggdes en första version av utrustningen. Efter initiala tester gjordes ytterligare ändringar av designen för att få mindre temperaturgradienter i kopparblocket. Slutligen gjordes mätningar för att visa på utrustningens prestanda.