Campioni e termometria primaria

Campioni primari di temperatura

Il laboratorio provvede alla realizzazione, mantenimento e disseminazione dei campioni nazionali di temperatura per contatto, cioè della Scala di Temperatura Internazionale (STI-90) del 1990 fino a 962 °C. La scala prevede un numero limitato di transizioni di fase (punti tripli, punti di fusione e punti di solidificazione) denominati punti fissi e, come strumento di interpolazione, il Termometro Campione a Resistenza di Platino (Standard Platinum Resistance Thermometer, SPRT).

Le due sezioni del laboratorio, Criogenia e Temperature Intermedie, si distinguono per il tipo di termometro utilizzato e il tipo di punti fissi:

  • il laboratorio di Criogenia opera nel campo sotto 0 °C (4 K - 273.15 K), realizza i 4 punti fissi gassosi definiti nel campo e si occupa dei SPRT a capsula, che vengono montati all'interno dei criostati;
  • la parte Temperature Intermedie tratta il campo di temperatura da - 196 °C a + 962 °C utilizzando SPRT a stelo che si inseriscono nei 9 punti fissi definiti nel campo e montati in appositi criostati/termostati/forni.
Contatti
Termometria a radiazione e proprietà radiative

Il laboratorio provvede alla realizzazione e al mantenimento della Scala di Temperatura Internazionale (STI-90) oltre il punto di solidificazione dell’argento (961.78 °C) e fino a 2500 °C attraverso la realizzazione di scale per radiazione a diverse lunghezze d’onda comprese tra 0.65 μm e 0.95 μm. Effettua i confronti internazionali promossi in ambito CIPM e EURAMET a supporto delle CMC.

  • Vengono studiati punti fissi eutettici metallo-carbonio ad alta temperatura (Co-C, Pd-C, Pt-C, Ru-C, Re-C) per la realizzazione di scale termodinamiche per radiazione ad alta temperatura per la nuova mise-en-pratique del kelvin (MeP-K).
  • Vengono realizzate scale nell’infrarosso a 1.6 μm per la approssimazione della STI-90 tra il punto dell’indio (156.5985 °C) e il punto dell’argento (961.78 °C) con incertezza estesa (k = 2) di 0.08 °C.
  • Si studiano e si implementano tecniche di termometria a radiazione da impiegarsi sia in termometria primaria sia in applicazioni scientifiche e tecnologiche ad alta temperatura. Il laboratorio dispone di un sistema multispettrale operante tra 0.35 μm e 0.95 μm, progettato e realizzato nell’ambito del progetto EMRP HiTeMS.
  • Il laboratorio è attivo nel settore delle misure di proprietà radiative (emissività e riflettività) di materiali solidi con tecniche di tipo riflettometrico nel campo di temperatura tra l’ambiente e 1000 °C nel campo spettrale tra 0.65 μm e 15 μm. Si dispone di un riflettometro assoluto a corpo nero con heatpipe al sodio per caratterizzazione di materiali a temperatura ambiente. E’ stata inoltre sviluppata una tecnica originale detta hybrid technique che combina misure riflettometriche e misure con tecnica diretta (confronto cavità-corpo nero e provino) per studi su materiali a temperatura tra 250 °C e 1000 °C.
Contatti
Termometria primaria acustica e a indice di rifrazione

Il laboratorio permette di effettuare misure di misure di:

  • velocità del suono e di indice di rifrazione in sostanze pure o miscele gassose nell'intervallo di pressione compreso fra 50 kPa e 7 MPa, per temperature comprese nell'intervallo fra 25 K e 500 K con incertezze relative di poche ppm;
  • misure a microonde di umidità relativa, overo composizione di miscele umide per frazioni molari di vapor d'acqua a partire da un minimo di 100 ppm.

La strumentazione e gli apparati di misura disponibili nel laboratorio comprendono sistemi di misura e controllo di segnali acustici e a microonde, temperatura, pressione, flusso per gas puri e miscele. In particolare:

  • risonatori acustici e a microonde (acciaio, rame) di forma sferica, cilindrica e ellissoidale con volumi compresi fra 125 cm3 e 3 litri;
  • analizzatori lock-in (fino a 125 kHz) e analizzatori di rete (fino a 20 GHz);
  • 2 termostati isotermi a bagno liquido: intervallo di temperatura compreso tra -40 °C e 160 °C; stabilità e uniformità < 5 mK; volume sperimentale utile 40 litri;
  • criostato adiabatico secco a tubo impulsato: intervallo di temperatura compreso tra 4 K e 300 K; stabilità e uniformità < 5 mK; volume utile 20 litri;
  • forno adiabatico:  intervallo di temperatura fra 30 °C e 500 °C, stabilità e uniformità 50 mK; volume utile 20 litri;
  • circuiti idraulici in acciaio elettropulito e sistemi di purificazione (getter, zeoliti, criotrappole) per il mantenimento di impurezze in campioni gassosi a livelli inferiori a 1 parti per milione (ppm);
  • sistemi di pompaggio per medio alto vuoto, cercafughe, spettrometro di massa;
  • trasduttori di pressione assoluti e differenziali, capacitivi e al quarzo con accuratezze relative fino a 50 ppm.
Contatti
Ultima modifica: 12/05/2017 - 15:07