В книге изложены вопросы точной низкотемпературной термометрии: определение температуры, методы воспроизведения термодинамических температур, установление практических температурных шкал, основные положения новой международной шкалы, вопросы стандартизации температурных измерений. Приведены практические примеры расчета температур.
Дан обзор приборов для измерения низких температур от 1,5 до 273,15 К: принцип их действия, устройство и» некоторые конструктивные особенности, источники погрешностей. Описаны средства, методы поверки и градуировки приборов.
Книга адресована широкому кругу читателей: научным работникам, инженерам, работающим в областях, связанных с измерением низких температур, а также преподавателям высших и средних специальных учебных заведении
Табл. 23. Илл. 42. Библ. 265.
ПРЕДИСЛОВИЕ'
В 1968 г. была принята новая Международная практическая температурная шкала (М.ПТШ-68), узаконенная в Советском Союзе в 1973 г. одновременно с введением в действие группы первичных эталонов для низкотемпературных измерений. Новая шкала IB ее низкотемпературной части позволяет измерять температуру с высокой точностью, но она достаточно сложна при практическом использовании и требует высокой квалификации и теоретической подготовки специалистов. В связи с этим возникла необходимость в издании книги, которая поможет специалистам не только правильно пользоваться приборами для измерения низких температур, правильно их поверять и градуировать, но и правильно выбирать аппаратуру для измерения температуры в зависимости от конкретных условий и участка низкотемпературной области.
Но в небольшой книге невозможно детально рассмотреть принципиальные основы и технические средства методов измерения низких температур, для этого потребовалась бы большая монография.
Настоящая книга является компилятивной, основана на работах разных авторов разных стран и подобна недавно вышедшим обзорам [Рубин Л. Г. Криогенная термометрия («Cryogenics», 1970, v. 10, № 1, p. 14), Хает Д. Т. Расхождения температурных шкал («Cryogenics», 1969, v. 9, № б, р. 443)]. Из-за ограниченности объема книги было невозможно указать все работы, посвященные термометрии. Поэтому ряд работ, особенно появившихся до 1965 г., опущен. Однако, так как подобная книга публикуется впервые, оказалось необходимым сослаться на ранние работы, основные для некоторых разделов. Читателю, интересующемуся термометрией более глубоко, полезен ряд книг, где вопросы термометрии отражены довольно полно в том или ином аспекте [1—9].
Кроме этих и других подобных изданий полезно ознакомиться с трудами международных конференций по термометрии, которые собираются примерно один раз в десять лет.
ОГЛАВЛЕНИЕ
о
Предисловие........ _
Введение . . . . • ......°
Глава I. Температура . .......7
Возможность измерения температуры.....8
Построение температурной шкалы ..-.-" Термодинамическое и статистическое определение
температуры.........|2
Термодинамические шкалы . . . . . . 1-э
Глава II Методы воспроизведения термодинамических температур (Т).........16
Определение Т при условии постоянства энтальпии . 16 Определение Т по уравнению Клапейрона—Клау-
зиуса...........I?
Воспроизведение Т по измерениям скорости звука . 1° Определение Т по тепловым шумам . . . . 19
Определение Т по магнитной восприимчивости парамагнитных веществ .... .... 19
Воспроизведение Т по уравнению состояния газа . 21
Глава III. Установление практических шкал . . 23 Проблемы, возникающие при установлении практических низкотемпературных шкал . .... 24 Краткая история установления международных температурных шкал........25
Глава IV. Новая Международная практическая температурная шкала 1968 г. (МПТШ-68 или Г68) .... 35 Принцип построения и основные реперные точки
МПТШ-68 . ........35
Эталонный платиновый термометр сопротивления . 50 Методы расчета температуры . . . . , .51
Глава V. Стандартизация температурных измерений в СССР
в диапазоне температур 13,81—273,15 К ... 58 Описание Государственного первичного эталона, его состав и порядок .работы с ним . . ... 58 Воспроизведение единицы температуры в области
температур 13,81—273,15 К....... 71
Обеспечение единообразия температурных измерений. Поверочные схемы . . . . . ; 73
Глава VI. Расхождения температурных шкал . . . .77 Расхождения шкалы МТШ-48 со шкалой МПТШ-68 . 77 Оценка возможных погрешностей на примере теплоемкости (ср) и энтальпии (Я) бензойной кислоты . 82
Глав аVII. Практические температурные шкалы в области низких температур (действующие ниже МПТШ-68) от
1,5 до 4,2 К........84
Шкалы по упругости паров гелия ... .84
Стандартизация температурных измерений в СССР
в диапазоне температур от 1,5 до 4,2 К . . . 85
Глава VIII. Практические температурные шкалы от 4,2 до
-20 К.........95
Воспроизведение температурных шкал . . . .95
159
Стандартизация! температурных измерений в СССР
в диапазоне 4,2—13,81 К......Ю2
Результаты международных сличений . . . .107 Обеспечение единообразия температурных измерений 110
Глава IX. Рабочие приборы для измерения низких температур . ИЗ
Термометры . ' ........ИЗ
Термопары.......... 123
Приложение 1. Соотношение между; температурами в разных
шкалах.............128
Приложение 2............128
Приложение 3. Значения WCCT-68 Для температур реперных точек, полученные в соответствии с уравнением (35) . 131
Приложение 4. Определение температуры по платиновому термометру в интервале от 273,15 до 373,15 К (от О до 100°С)..........132
Приложение 5. Термометры для измерения низких температур,
выпускаемые в СССР . ..... 136
RT
Приложение 6. Значение W*= ~n— для медного термометра
J\0
сопротивления........ 137
Приложение 7. Т. э. д. с. медь-константовой термопары . . 139
Приложение 8...............144
Литература ............ 150
Цена: 150руб.
