Die ITS-90 im Alltag anwenden

Temperatur kann nicht direkt gemessen werden. Sie wird zum Beispiel über einen Widerstandswert berechnet. In der ITS-90 ist die, zum berechnen der Temperatur notwendige, Mathematik niedergeschrieben. Die ITS-90 ist zwar schon einige Jahre alt und wird wahrscheinlich in absehbarer Zeit überarbeitet. Dennoch ist sie nach wie vor wichtig und ich werde oft gefragt, wie die ITS-90 im Laboralltag als Kennlinie sinnvoll eingesetzt werden kann.

Deswegen werde ich in diesem Blogeintrag an einem Beispiel zeigen, wie anhand der ITS-90 die zu messende Temperatur errechnet werden kann. In meinen Seminaren zeige ich das Beispiel gerne und erkläre es ausführlich.

Die ITS-90 arbeitet mit so genannten W-Werten. Der W-Wer ist das Verhältnis von gemessenem Widerstand zum letzten bekannten Wassertripelpunkt-Wert. Mit dem errechneten W-Wert und der Referenz- und Abweichungsfunktion, die der ITS-90 zu entnehmen sind, können Temperaturen bestimmt werden. Anhand folgender Formel wird der W-Wert berechnet:

W(T90) = R (T90)/R(273,16 K)

In dem nächsten Rechenschritt werden die Referenzfunktion (10a und 10b) und die Abweichungsfunktion (14) benötigt.

Referenzfunktion:

Referenzfunktionll

 

 

 

Parameter für die Referenzfunktion:

tabelle-parameterjpg

Abweichungsfunktion:

Abweichungsfunktionll

(Formeln und Tabelle der ITS-90 entnommen)

Ein Rechenbeispiel

Sie messen einen Widerstandswert von 31,1428 Ohm. Aus dem Kalibrierzertifikat entnehmen Sie folgende Angaben:

R(0,01°C) = 25,1648 Ohm
a = -1,6093e-03
b =  1,9911e-03

Als erstes berechnen Sie den W-Wert:

W(t90) = R(t90) / R(0,01°C)
W(t90) = 31,1428Ohm / 25,1648 Ohm
W(t90) = 1,23755404

Mir der Abweichungsfunktion (14) können Sie den Wr(t90) Wert berechnen:

Wr(t90) = 1,237824

Mit dem ermittelten Wert können Sie jetzt anhand der Referenzfunktion (10b) die Temperatur t90 berechnen:

t90 = 60,1873°C

Auf diese Art und Weise ist anhand des gemessenen Widerstandswerts, die dazugehörige Temperatur berechnet worden.

Den Originaltext der ITS-90 können Sie entweder auf  www.its-90.com entnehmen oder über meinen Blogeintrag vom 17. Juli 2009 „ITS-90 Download“ nachlesen.

Weitere Informationen finden Sie auch in der Kategorie ITS-90.