Калібрування приладів для визначення температури

При визначенні температури плавлення, як, втім, і вимірі інших фізичних констант, особливу увагу слід приділяти отриманню точних і правильних результатів. У той же час температура, що показується термометром, не обов'язково відповідає дійсній температурі об'єкта. Основна причина відмінності — наявність стовпчика ртуті, що виступає зазвичай, що знаходиться зазвичай на повітрі, температура якого вище або нижче вимірюваної. При виготовленні термометрів їх градуюють, як правило, при повному зануренні. Недосвідчені працівники часто нехтують цією обставиною, проте слід мати на увазі, що при вимірі високих температур помилка може бути дуже великою. Так, при температурі близько 200 ° С результати іноді бувають занижені на 5 ° С, при 250 ° С помилка може досягати 10 ° С, а при 300 ° С - 15 ° С.

Поправка на стовпчик ртуті Δt, що виступає, легко може бути обчислена за формулою: Δt = αn (t — t0)

α - коефіцієнт об'ємного розширення ртуті у склі даного сорту; n - висота виступаючого стовпчика ртуті в градусах; t - показання термометра; t0 — середня температура навколишнього середовища (вимірюється іншим термометром, кулька якого знаходиться на середині стовпчика, що виступає).

Для трубчастих термометрів α ≈ 0,00016, для паличних α ≈ 0,00017. Для термометрів, заповнених толуолом або спиртом, застосовується та сама формула при ≈ 0,001.

При користуванні укороченим термометром або при роботі на приладах, конструкція яких передбачає повне занурення шкали термометра, поправка на стовпчик ртуті, що виступає, може не враховуватися. Проте є й інші джерела помилок; хоча окремо вони й менш значні, у сумі можуть призвести до помітної похибки. З цієї причиникожен прилад обов'язково слід проградуювати чистими речовинами з відомими температурами плавлення.

Для градуювання беруть кілька еталонних речовин із різними температурами плавлення, що охоплюють весь робочий інтервал температур. Визначення проводять за тієї ж швидкості нагрівання і точно в тих же умовах, в яких працюватимуть надалі. На осі абсцис відкладають температури плавлення чистих речовин за літературними даними, але в осі ординат — різницю між істинними і отриманими значеннями, т. е. поправки. Отримані точки з'єднують плавною кривою.

Такий метод калібрування дозволяє усунути помилки як термометра і самого приладу, так і суб'єктивні помилки відліку. Зрозуміло, при заміні термометра або інших частин приладу, а також при зміні умов визначення необхідно за декількома чистими речовинами переконатися в придатності старої кривої градуювання або навіть повторити градуювання.

Слід зазначити, що оскільки літературні дані щодо температур плавлення еталонних речовин можуть розходитися на 1 °С, а окремих випадках і на 1,5—2°С, намагатися проводити вимірювання з точністю, що перевищує ±1°С, безглуздо, навіть якщо конструкція приладу та шкала термометра забезпечують можливість більш точного відліку.