Im Rahmen des Projektes ist ein Primärnormal entwickelt worden, das die Messmöglichkeiten des Fachlabors Druck in Anschluss an das Quecksilber-Präzisionsmanometer zu kleinen Drücken hin erweitert und so die Realisierung der Druckskala in diesem Bereich verbessert.

Das Mikromanometer ist als klassisches U-Rohr-Manometer aufgebaut, das mit Quecksilber als manometrischer Flüssigkeit Differenzdrücke im Bereich –5 kPa < Δp < 5 kPa sowie Absolutdrücke im Bereich von 10 Pa bis 5 kPa darstellt.

Die kleinste erreichbare Messunsicherheit hängt bei diesem Manometertyp vor allem von der Wiederholbarkeit der Messungen, der gleichmäßigen Temperierung und von der Unsicherheit bei der Bestimmung der Länge der Flüssigkeitssäulen in den Schenkeln des U-Rohres ab.

Um den Beitrag der Längenmessung zur Unsicherheit der Druckmessung möglichst klein zu halten, wird die Länge der Flüssigkeitssäulen mit optischen Planspiegel-Interferometern bestimmt, die eine Längenmessung im Sub-Nanometerbereich ermöglichen. Aus der Längendifferenz zwischen den Flüssigkeitssäulen können bei Kenntnis der Dichte des Quecksilbers (Messungen sind in der Arbeitsgruppe 1.13 "Dichte" möglich) und der örtlichen Schwerebeschleunigung die Druckdifferenz (auch der Überdruck als atmosphärische Druckdifferenz) und der Absolutdruck berechnet werden. Damit wird die Darstellung des Drucks auf die Basisgrößen Masse, Länge und Zeit rückgeführt.

Das Mikromanometer ist zusätzlich zu den beiden Schenkeln des kommunizierenden Rohres mit einem dritten, ebenfalls mit Quecksilber gefüllten Schenkel ausgestattet. Einflüsse durch mögliche Temperaturschwankungen werden in situ registriert. Dieser Schenkel übernimmt somit eine Kontrollfunktion und liefert die Informationen, die erforderlich sind, um ggf. die Längendifferenz zwischen den Flüssigkeitssäulen zu korrigieren, und die zur genaueren Bestimmung der Messunsicherheit beitragen können.

Zur Zeit werden die metrologischen Eigenschaften des Mikromanometers bestimmt (Evaluierung).

Dr. Jens Könemann
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