องค์ประกอบปกติของ Weston — มาตรฐานความเครียดและการอ้างอิงความเครียดในมาตรวิทยา

ประเภทหลักและประเภทเดียว ตัวอย่างมาตรการ EMF ปัจจุบันเป็นธาตุปกติ อิ่มตัวและไม่อิ่มตัว (เรียกว่าแคดเมียม)

รายการ "ปกติ" ที่พบบ่อยที่สุดคือ:

• ธาตุปรอท-แคดเมียมของ Weston;

• ปรอท-สังกะสี อะมัลกัม ธาตุคลาร์ก;

• รูติน ซิงค์ ธาตุปกติ

ธาตุอิ่มตัวปกติชนิดแรกถูกสร้างขึ้นโดยนักเคมีชาวอเมริกัน เอ็ดเวิร์ด เวสตัน (พ.ศ. 2393 — พ.ศ. 2479) ในปี พ.ศ. 2451 ธาตุเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางมาตรวิทยา

เซลล์อิ่มตัวปกติประกอบด้วยเปลือกแก้วรูปตัว H ที่เต็มไปด้วยสารบางอย่างภายใน ปิดผนึกที่ปลายด้านบน และลวดแพลทินัมบัดกรีที่ด้านล่างของขั้วไฟฟ้าสาขาแต่ละอัน

แผนภาพองค์ประกอบปกติโดย Edward Weston

สาขา "บวก" ซึ่งมีการตีบสองอันที่ส่วนล่างมีการเติมต่อไปนี้: 1 — ปรอท (จนถึงการตีบแรก); 2 — โพลาไรซ์เพสต์ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของผลึกแคดเมียมซัลเฟต CdSO4 8/332O และเมอร์คิวรีซัลเฟต Hg2SC4 3 — ผลึกของแคดเมียมซัลเฟต

สาขา "เชิงลบ" มีการเติม: 4 - แคดเมียมอะมัลกัม (แคดเมียม 12%, ปรอท 88%) และ 3 ' - ผลึกของแคดเมียมซัลเฟต เช่นเดียวกับสาขาบวก

ส่วนตรงกลางของกิ่งก้านทั้งสองนั้นเต็มไปด้วยสารละลายน้ำอิ่มตัวของแคดเมียมซัลเฟต - 5

การลดลงในส่วนล่างของกิ่งก้านทั้งสองของเรือทำหน้าที่ป้องกันการผสมของส่วนประกอบของการเติมองค์ประกอบในกรณีที่เกิดการสั่น

ด้วยการปฏิบัติตามเทคโนโลยีการผลิตที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวด จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับองค์ประกอบปกติ (อิ่มตัว) ที่มีความสม่ำเสมอในระดับสูงในแง่ของคุณสมบัติการวัด

ค่า EMF ขององค์ประกอบ Weston ปกติจะอยู่ภายในขีดจำกัดที่แคบมาก — ตั้งแต่ประมาณ 1.0185 V ถึง 1.0187 V ที่อุณหภูมิองค์ประกอบเท่ากับ + 20 ° C เช่น ความคลาดเคลื่อนใน EMF ของแต่ละองค์ประกอบไม่เกิน 200 μV

คุณสมบัติที่สำคัญมากของเซลล์ Weston ปกติคือความเสถียรสูงของค่า EMF ของแต่ละเซลล์ภายใต้สภาวะการเก็บรักษาและการใช้งานที่เหมาะสม ค่า EMF ขององค์ประกอบปกติจะไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายปีด้วยความแม่นยำเพียงไม่กี่สิบไมโครโวลต์

ค่า EMF ขององค์ประกอบปกตินั้นค่อนข้างแข็งแกร่ง แต่ก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิตามธรรมชาติ

องค์ประกอบอิ่มตัวปกติมีความต้านทานภายใน 500 — 1,000 โอห์ม และไม่ว่าในกรณีใดไม่ควรโหลดกระแสที่มากกว่า 1 μA มิฉะนั้นค่า EMF อาจไม่เสถียร

ตัวอย่างเช่น เป็นไปไม่ได้ที่จะวัด EMF ขององค์ประกอบปกติโดยใช้โวลต์มิเตอร์ เนื่องจากค่าหลังจะต้องมีความต้านทานภายในอย่างน้อยสองสามเมกะโอห์ม เมื่อคุณเสียบโวลต์มิเตอร์ที่มีความต้านทานต่ำกว่า องค์ประกอบปกติจะล้มเหลว

องค์ประกอบปกติที่ไม่อิ่มตัวในโครงสร้างแตกต่างจากอิ่มตัวส่วนใหญ่เฉพาะที่อุณหภูมิสูงกว่า + 4 ° C สารละลายแคดเมียมซัลเฟตในนั้นจะไม่อิ่มตัวและไม่มีผลึกอิสระ

นอกจากนี้ เนื่องจากองค์ประกอบที่ไม่อิ่มตัวมีจุดประสงค์หลักสำหรับมิเตอร์แบบพกพา จุกก๊อกแบบบางจึงถูกใส่เข้าไปในกล่องแก้วใกล้กับพื้นผิวของแคดเมียมอะมัลกัมในกิ่งหนึ่งและเพสต์ดีโพลาไรซ์ในอีกกิ่งหนึ่ง เนื่องจากความพรุน ปลั๊กเหล่านี้จึงไม่ขัดขวางกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์ และในขณะเดียวกันก็ป้องกันการผสมของส่วนประกอบของเซลล์ แม้ว่าเซลล์จะกลับด้านก็ตาม

องค์ประกอบที่ไม่อิ่มตัวแตกต่างจากองค์ประกอบที่อิ่มตัวตามคุณสมบัติการวัด:

• การพึ่งพาอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอย่างมากของ EMF เพียง 2 — 3 μV ต่อ 1 ° C เช่น น้อยกว่าองค์ประกอบอิ่มตัว 15 — 20 เท่าซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลัก

• ค่า EMF ที่สูงขึ้นเล็กน้อย: 1.0185 — 1.0195 V ที่ 20 ° C และความต้านทานภายในที่ต่ำกว่า

• ความเสถียรของ EMF ที่ต่ำกว่ามากโดยเฉพาะในสภาวะการใช้งานปกติ

• โหลดปัจจุบันที่อนุญาตสูงขึ้น — สูงสุด 10 μA — เนื่องจากข้อกำหนดที่ต่ำกว่าสำหรับความแม่นยำของการสร้างค่า EMF

จากข้อมูลของ GOST ธาตุอิ่มตัวถูกผลิตขึ้นใน 2 คลาส — I และ II ธาตุที่ไม่อิ่มตัวถูกสร้างเป็นธาตุคลาส III

องค์ประกอบคลาส I ควรอยู่ในปลอกโลหะที่มีรูพรุนและอนุญาตให้แช่ในอ่างที่เติมน้ำมันหม้อแปลงแห้งเพื่อให้อุณหภูมิของกิ่งก้านเท่ากัน

สิ่งของประเภท II ต้องอยู่ในกล่องไม้หรือพลาสติก และอนุญาตให้วัดอุณหภูมิภายในกล่องด้วยเทอร์โมมิเตอร์

องค์ประกอบที่ไม่อิ่มตัวประเภท III จะต้องอยู่ในกล่องพลาสติกหรือโลหะที่มีรูปร่างพิเศษ โดยมีการจัดเรียงพิเศษของแคลมป์สกรูที่ดัดแปลงเพื่อติดตั้งองค์ประกอบเหล่านี้ในเครื่องมือวัดแบบพกพาหรือแบบอยู่กับที่

นอกเหนือจากข้อควรระวังข้างต้นที่จำเป็นเมื่อใช้องค์ประกอบคลาส I และ II ปกติแล้ว จะต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขอื่นๆ อีกหลายประการ ห้ามเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และอย่าให้ถูกกระทบ พลิกคว่ำ ห้ามใช้เร็วกว่าสองสามวันหลังจากการขนส่งหรือหลังจากอุณหภูมิผันผวนกะทันหัน

ระหว่างการทำงาน องค์ประกอบปกติของ Weston จะต้องได้รับการปกป้องเป็นพิเศษจากความร้อนหรือความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอของกิ่งไม้ ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด เครื่องทำความร้อนในบริเวณใกล้เคียง หรือหน้าต่างเย็นในฤดูหนาว