Název etalonu: Státní etalon vakua
Kódové označení: ECM 170-4/06-033
Rok vyhlášení: 2019
Pracoviště: odd. 6013 ČMI OI Brno
Garant: Mgr. Martin Vičar, PhD.
Počet zajišťovaných CMC řádků: 2
| Režim měření | Rozsah měření | Jednotka | Nejistota generovaného tlaku p [Pa |
| Přetlak | 1 až 15 000 | Pa | 0,008 Pa + 2,2·10⁻⁵ · p |
| Diferenční tlak | 1 až 15 000 | Pa | 0,006 Pa + 2,2·10⁻⁵ · p |
| Absolutní tlak | 1 až 15 000 | Pa | 0,007 Pa + 2,2·10⁻⁵ · p |
(p je hodnota generovaného tlaku v pascalech)
Velikosti CMC jsou vyjádřeny v podobě rozšířené nejistoty s použitím koeficientu rozšíření k = 2 (pravděpodobnost pokrytí zhruba 95 %).
V případě těchto přístrojů je tlaková síla působící na píst kompenzována elektronickým dynamometrem, který je před měřením kalibrován interním etalonovým závažím. Hmotnost pístu a propojovacích součástí je vynulována před měřením, takže během měření již registrujeme pouze síly dané tlakovým působením na píst. Rotace pístu u obvyklých digitálních pístových tlakoměrů vyvolává periodické fluktuace tlaku v řádu jednotek pascalů, které při měření velmi nízkých tlaků již mají značný vliv na dosažitelnou nejistotu. Avšak pístový tlakoměr, který využívá spojení nerotujícího pístu s elektronickým dynamometrem, umožňuje registrovat i velmi malé změny rovnovážného stavu pístu. Zatímco ale rotující píst se během měření sám centruje, tak v tomto případě je nutno zajistit jeho středění např. pomocí proudění plynu v kónické mezeře mezi pístem a pouzdrem. Pro měření velmi malých tlakových diferencí je nejvhodnější uspořádání utvářející štěrbinu rozšiřující se od obou konců pouzdra ke středu, kde je do štěrbiny vháněn mazací plyn. Při práci v absolutním módu je referenční strana měrky čerpána vývěvou a referenční vakuum je měřeno vhodným vakuometrem. Státní etalon hrubého vakua je založen na výše uvedeném principu a může měřit absolutní tlaky, přetlaky i tlakové diference. Jeho rozsah v absolutním módu činí 15 kPa až 1 Pa. Etalon byl budován v letech 2002 až 2019.
Tlak generovaný státním etalonem se vypočítá dle definiční rovnice:
Kde značí:
p .......….... | tlak, |
Kcal ........…. | konstanta citlivosti přístroje, |
Nm .....…..... | indikace komparátoru během měření, |
N0 .....…..... | indikace komparátoru během nulování, |
Ni .....…..... | korekce indikace komparátoru, |
αp......…...... | koeficient teplotní roztažnosti pístu, |
αc ......…..... | koeficient teplotní roztažnosti pouzdra, |
pV …….… | tlak zbytkového vakua (v absolutním módu), |
T0 .......…..... | referenční teplota, |
A20 .... | velikost efektivní plochy měrky při referenční teplotě. |
Etalon se úspěšně účastnil jednoho klíčového porovnání pod KCDB (dvě další v současnosti probíhají), dvou doplňkových porovnání pod KCDB a jednoho dalšího publikovaného mezinárodních porovnání.
