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Entwicklung neuer (approximativer) Darstellungsverfahren der Temperaturskala

Edelmetall-Thermoelemente der Typen S, R und B (Platin-Rhodium Legierungen) und Thermoelemente aus den Reinstmetallen Gold und Platin (Au/Pt) sowie aus Platin und Palladium (Pt/Pd) können an Schmelz- und Erstarrungspunkten reiner Metalle bis zu Temperaturen von 1600 °C kalibriert werden. Im Temperaturbereich ab ca. 1000 °C existieren jedoch nur wenige geeignete Fixpunkte aus Reinstmetallen (Ag, Pd). Aus diesem Grunde werden eutektische (und peritektische) Fixpunkte mit Metall-Kohlenstoff-Verbindungen als Fixpunktmaterialen entwickelt und metrologisch untersucht. Ihre Phasenübergangstemperaturen liegen bei Temperaturen oberhalb von 1000 °C (Abbildung 1).

Zur Erweiterung der Kalibriermöglichkeiten (T > 1600 °C) werden innovative Ansätze bei der Entwicklung und metrologischen Charakterisierung neuartiger Thermoelemente, z.B. auf Graphitbasis verfolgt.

Abbildung 1: Phasenübergangstemperaturen eutektischer (peritektischer) Metall-Kohlenstoff-Verbindungen

Metall-Kohlenstoff-Fixpunkte verbessern die Genauigkeit und Rückführbarkeit von Temperatur-messungen oberhalb von 1000 °C durch die Reduzierung von Unsicherheiten, verursacht durch Interpolationen und Extrapolationen bei Verwendung nur der Reinstmetall-Fixpunkte. Ein besonderer Vorteil eutektischer Metall-Kohlenstoff-Fixpunkte besteht darin, dass das Tiegelmaterial Graphit gleichzeitig Bestandteil des Fixpunktmaterials ist, wodurch die Gefahr seiner Verunreinigung stark reduziert ist. Abbildung 2 zeigt den Aufbau einer doppelwandigen Fixpunktzelle mit Metall-Kohlenstoff-Verbindungen als Fixpunktmaterial.

Abbildung 2: Eutektische Fixpunktzelle zur Kalibrierung von Thermoelementen