ISO-TOWER IV:Reproduzierbarkeit der ISO-TOWER

In dem letzten Blogeintrag über die ISO-TWOER berichtete ich von der Reproduzierbarkeit von Aluminium. Nun möchte ich die Untersuchungsergebnisse unseres Zink- und Zinn-ISO-TOWERS vorstellen.

Zielsetzung
Ziel der Untersuchungen war herauszufinden, wie reproduzierbar sich die beiden anderen ISOTOWER im Vergleich zum Aluminium-ISO-TOWER verhalten.

Ausstattung
Versuchsaufbau und Durchführung entsprechen in etwa dem der ersten Untersuchung und kann in dem Blogeintrag über die Reproduzierbarkeit von Aluminium nachgelesen werden. Folgende Ausstattung wurde verwendet:

Die Einstellung des Emersion Compensator wurde vor Versuchsbeginn einmalig ermittelt und während den Kalibrierungen nicht mehr verändert.

Als Referenzmessbrücke wird eine MicroK 400 verwendet, die mit der RS232-Schnittstelle mit dem PC verbunden ist. Dadurch können Messschriebe protokolliert und gespeichert werden.

Als Messstellenumschalter wird ein MikroSkanner verwendet. Der MicroSkanner ist mittlerweile voll im Labor integriert und wird über die MicroK angesteuert und ausgewertet. Es ist somit nicht mehr notwendig den MicroSkanner über eine Schnittstelle mit dem PC zu verbinden.

Als Referenzwiderstände werden Tinsley-25 Ohm-Widerstände verwendet. Diese sind temperiert; die Temperatur der Widerstände wird erfasst und sie werden direkt als externe Referenzwiderstände an die MicroK 400 angeschlossen, wobei der Kalibrierwert in die MicroK einprogrammiert wird.

Schwachstellen
Schwächstes Glied der Messkette in diesem Versuchsaufbau sind die Widerstandsthermometer, da sie durch Verwendung bei hohen Temperaturen driften können. Deswegen werden hochstabile ISOTECH 670 Normalthermometer verwendet. Vor dem Einsatz sind diese vollständig ausgealtert worden und die Stabilität wurde mit Wassertripelpunkten nachgewiesen.

Komfortables Arbeiten
Um das Arbeiten mit den ISO-TOWERN möglichst einfach und komfortabel zu gestalten, können diese durch einen Timer oder die RS232-Schnittstelle automatisiert werden. Am einfachsten geht das, indem die ISO-TOWER beziehungsweise das Fixpunktmaterial in den ISO-TOWERN über Nacht durchgeschmolzen wird, sodass am Beginn des Arbeitstages nur noch die Erstarrung initiiert werden muss. Das Schmelzen kann voll automatisiert werden. Durch das Automatisieren der ISO-TOWER ist sichergestellt, dass an jedem Arbeitstag an den Temperaturfixpunkten gearbeitet werden kann. Darüber hinaus erhöht die Automatisierung die Reproduzierbarkeit der Fixpunktplateaus.

Messergebnisse
Hier sind nun die Messergebnisse der letzten Wochen. Der hydrostatische Druckeffekt und die Eigenerwärmung sind bei den angegebenen Widerstandswerten schon korrigiert.

Aluminium-ISO-TOWER
Erstarrungsplateau vom 18.11.2009: 85,64842983 Ohm
Erstarrungsplateau vom 19.11.2009: 85,64841248 Ohm
Differenz der 2 Plateaus: 0,0000173 Ohm

Zink-ISO-TOWER
Erstarrungsplateau vom 20.01.2010: 65,86012406 Ohm
Erstarrungsplateau vom 21.01.2010: 65,86012787 Ohm
Differenz der 2 Plateaus: 0,0000038 Ohm

Zinn-ISO-TOWER
Erstarrungsplateau vom 02.02.2010: 48,52849764 Ohm
Erstarrungsplateau vom 03.02.2010: 48,52849100 Ohm
Differenz der 2 Plateaus: 0,0000066 Ohm

Fazit
Diese Untersuchungsergebnisse zeigen, dass im täglichen Laborbetrieb anhand der ISO-TOWER mit relativ kleinen Messunsicherheiten und einer hohen Reproduzierbarkeit gearbeitet werden kann.