Elemen Normal Weston — Standard Tekanan dan Rujukan Tekanan dalam Metrologi

Jenis utama dan satu-satunya sampel langkah EMF pada masa ini, ia adalah unsur biasa, tepu dan tak tepu (dipanggil kadmium).

Perkara "biasa" yang paling biasa ialah:

• Unsur merkuri-kadmium Weston;

• unsur Clark amalgam merkuri-zink;

• Rutin zink unsur biasa.

Unsur tepu biasa pertama dicipta oleh ahli kimia Amerika Edward Weston (1850 - 1936). Pada tahun 1908 unsur-unsur ini telah diterima pakai untuk kegunaan dalam tujuan metrologi.

Sel tepu biasa terdiri daripada cangkerang kaca berbentuk H yang diisi dengan bahan tertentu di dalamnya, dimeterai di hujung atas, dan dengan wayar platinum yang dipateri ke bahagian bawah setiap elektrod cawangannya.

Gambar rajah unsur normal oleh Edward Weston

Cawangan "positif", yang mempunyai dua penyempitan di bahagian bawahnya, mempunyai isian berikut: 1 — merkuri (sehingga penyempitan pertama); 2 — pes penyahkutuban yang terdiri daripada campuran kristal hancur kadmium sulfat CdSO4 8/332O dan merkuri sulfat Hg2SC4; 3 - kristal kadmium sulfat.

Cawangan "negatif" mempunyai pengisian: 4 - amalgam kadmium (12% kadmium, 88% merkuri) dan 3 ' - kristal kadmium sulfat, seperti dalam cawangan positif.

Bahagian tengah dua cawangan diisi dengan larutan akueus tepu kadmium sulfat - 5.

Penyempitan yang dibuat di bahagian bawah kedua-dua cabang kapal berfungsi untuk menghalang pencampuran bahagian konstituen pengisian unsur sekiranya ia bergegar.

Dengan pematuhan ketat terhadap teknologi pengeluaran yang ditetapkan, adalah mungkin untuk mendapatkan unsur-unsur normal (tepu) dengan tahap keseragaman yang tinggi dari segi sifat pengukurannya.

Nilai EMF unsur Weston biasa sesuai dalam had yang sangat sempit — dari kira-kira 1.0185 V hingga 1.0187 V pada suhu unsur bersamaan dengan + 20 ° C, iaitu percanggahan dalam EMF unsur individu tidak melebihi 200 μV.

Sifat yang sangat penting bagi sel Weston biasa ialah kestabilan tinggi nilai EMF setiap sel individu di bawah keadaan penyimpanan dan penggunaan yang betul. Nilai EMF unsur biasa boleh kekal tidak berubah selama bertahun-tahun dengan ketepatan beberapa puluh mikrovolt.

Nilai EMF unsur biasa agak kuat, tetapi ia secara semula jadi bergantung pada suhu.

Unsur tepu biasa mempunyai rintangan dalaman 500 — 1000 Ohm dan dalam apa jua keadaan tidak boleh dimuatkan dengan arus lebih besar daripada 1 μA, jika tidak, nilai EMF mereka mungkin menjadi tidak stabil.

Adalah mustahil, sebagai contoh, untuk mengukur EMF unsur biasa menggunakan voltmeter, kerana yang terakhir perlu mempunyai rintangan dalaman sekurang-kurangnya beberapa megohm. Apabila anda memasang voltmeter dengan rintangan yang lebih rendah, elemen normal akan gagal.

Unsur normal tak tepu dalam strukturnya berbeza daripada tepu terutamanya hanya kerana pada suhu di atas + 4 ° C larutan kadmium sulfat di dalamnya tidak tepu, kristal bebas tidak hadir.

Juga, oleh kerana unsur tak tepu ditujukan terutamanya untuk meter mudah alih, gabus nipis dimasukkan ke dalam bahagian dalam bekas kaca berhampiran permukaan amalgam kadmium dalam satu cawangan dan pes penyahkutuban di cawangan lain. Disebabkan keliangannya, palam ini tidak menghalang proses elektrolitik dalam sel dan pada masa yang sama menghalang percampuran komponen sel, walaupun apabila sel terbalik.

Unsur tak tepu berbeza daripada unsur tepu dengan sifat pengukurnya:

• pergantungan suhu EMF yang jauh lebih rendah, hanya 2 — 3 μV setiap 1 ° C, i.e. 15 — 20 kali kurang daripada unsur tepu, yang merupakan kelebihan utamanya;

• nilai EMF yang lebih tinggi sedikit: 1.0185 — 1.0195 V pada 20 ° C dan rintangan dalaman yang lebih rendah;

• kestabilan EMF yang jauh lebih rendah, terutamanya dalam keadaan penggunaan biasa mereka;

• beban arus yang dibenarkan lebih tinggi — sehingga 10 μA — disebabkan oleh keperluan yang lebih rendah untuk ketepatan pembiakan nilai EMF.

Menurut GOST, unsur tepu dihasilkan dalam dua kelas - I dan II, unsur tak tepu dihasilkan sebagai unsur kelas III.

Elemen kelas I hendaklah dimasukkan ke dalam sarung berlubang logam dan dibenarkan untuk direndam dalam tab mandi yang diisi dengan minyak pengubah kering untuk menyamakan suhu cawangan elemen.

Item Kelas II mesti dimasukkan ke dalam selongsong kayu atau plastik dan membenarkan suhu di dalam selongsong diukur dengan termometer.

Unsur tak tepu Kelas III hendaklah dimasukkan ke dalam selongsong plastik atau logam dengan bentuk khas, dengan susunan skru pengapit khas yang disesuaikan untuk memasang elemen ini dalam alat dan instrumen pengukur mudah alih atau pegun.

Sebagai tambahan kepada langkah berjaga-jaga di atas yang diperlukan apabila menggunakan unsur Kelas I dan II biasa, beberapa syarat lain mesti dipatuhi; jangan alihkannya dari satu tempat ke tempat dan jangan biarkan ia terkena hentakan, berguling, jangan gunakannya lebih awal daripada beberapa hari selepas pengangkutannya atau selepas turun naik suhu secara tiba-tiba.

Semasa operasi, elemen normal Weston mesti dilindungi terutamanya daripada pemanasan tidak rata atau penyejukan cawangannya - di bawah pengaruh cahaya matahari, pemanas berdekatan atau tingkap sejuk pada musim sejuk.