Comparison between simple polynomials and an ITS-90 based reference functions of emf vs. temperature relation for high purity noble metal thermocouples

Emf versus temperature reference polynomial functions covering the temperature range from 100 ° C up to 960 ° C have been developed for three types of noble metal thermocouples, which are Pt-10%Rh.Pt, Au/Pt and Pt/Pd. Our functions are compared to the reference functions available in the literature. The thermocouples were fabricated and annealed for stabilization at 962 ° C for 300 hours before calibrations. After stabilization they were calibrated by comparison with Standard Platinum Resistance Thermometer (SPRT) in the temperature range from 100 ° C to 450 ° C and by comparison with a High temperature Standard Platinum Resistance Thermometer (HSPRT) in the temperature range from 450 ° C up to 950 ° C. The error of fit was evaluated and discussed.

---

Opracowano wielomianowe funkcje odniesienia opisujące zależność między siłą elektromotoryczną i temperaturą, obejmujące zakres temperatury od 100 ° C do 960 ° C, dla trzech typów termoelementów wykonanych z metali szlachetnych: Pt10%Rh/Pt, Au/Pt oraz Pt/Pd. Funkcje zostały porównane z funkcjami odniesienia dostępnymi w literaturze. Termoelementy zostały wykowane i przed kalibracją poddane procesowi wyżarzania w celu stabilizacji przez 300 godzin w temperaturze 962 ° C. Kalibrację przeprowadzono z wykorzystaniem standardowego oporowego termometru platynowego (SPRT) w zakresie temperatury od 100 ° C do 450 ° C oraz wysokotemperaturowego oporowego termometru platynowego (HTSPRT) w zakresie temperatury od 450 ° C do 950 ° C. Oszacowano i omówiono błąd dopasowania. Funkcja odniesienia opisująca zależność między siłą elektromotoryczną i temperaturą określana jest dla zakresu od 100 ° C do 960 ° C z wykorzystaniem metody kalibracji polegającej na porównaniu wskazań z oporowym termometrem platynowym. Równoważnik temperaturowy odchyłek proponowanego wielomianu 4-tego stopnia od wartości doświadczalnych wynosi od 0,0 ° C do 0,12 ° C dla termoelementu Au/Pt, od 0,0 ° C do 0,16 ° C dla Pt/Pd i od -0,01 ° C do 0,16 ° C dla Pt10%Rh/Pt, co mieści się w zakresie rozszerzonej niepewności dla tych termoelementów. Odchyłki między wartościami doświadczalnymi a wartościami obliczonymi z wykorzystaniem funkcji wyprowadzonych na podstawie funkcji odniesienia podanych w literaturze [2], [3], [4] mieszczą się w zakresie od 0,05 ° C do 0,14 ° C dla termoelementu Au/Pt, od 0,03 ° C do 0,21 ° C dla termometru Pt/Pd oraz od 0,0 ° C do 0,13 ° C dla termoelementu Pt10%Rh/Pt. Na podstawie wyników można wyciągnąć wniosek, że wielomian 4-tego stopnia może stanowić akceptowalną alternatywę w stosunku do funkcji odniesienia dostępnej w literaturze dla wymienionych trzech rodzajów termoelementów.