International Temperature Scale of 1990
1990 का अंतर्राष्ट्रीय तापमान पैमाना (आई. टी. एस.-90) केल्विन और सेल्सियस तापमान पैमाने पर माप करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय वजन और माप समिति (सी. आई. पी. एम.) द्वारा निर्दिष्ट एक उपकरण अंशांकन मानक है। यह ऊष्मागतिकीय तापमान का एक अनुमान है जो अंतरराष्ट्रीय स्तर पर तापमान माप की तुलनात्मकता और अनुकूलता की सुविधा प्रदान करता है। यह (से) तक के चौदह अंशांकन बिंदुओं को परिभाषित करता है और इसे कई तापमान श्रेणियों में विभाजित किया गया है जो कुछ उदाहरणों में अतिव्यापी होते हैं। आई. टी. एस.-90 सी. आई. पी. एम. द्वारा 1927 से अपनाए गए अंतर्राष्ट्रीय तापमान मानकों की एक श्रृंखला में सबसे नया है। वजन और माप पर 1989 के आम सम्मेलन में अपनाया गया, यह 1968 के अंतर्राष्ट्रीय व्यावहारिक तापमान पैमाने (1975 का संशोधित संस्करण) और 1976 के "अनंतिम 0.5 केल्विन से 30 केल्विन तापमान पैमाने" को हटा देता है। सी. सी. टी. ने आई. टी. एस.-90 की प्राप्ति में सहायता के लिए कई ऑनलाइन गाइडबुक भी प्रकाशित की हैं। आई. टी. एस.-90 द्वारा कवर किया गया सबसे कम तापमान 0.65 के. है। 2000 में, पूरक पैमाने को अपनाकर, जिसे 2000 के अनंतिम निम्न तापमान पैमाने (पी. एल. टी. एस.-2000) के रूप में जाना जाता है, तापमान पैमाने को और बढ़ा कर 0.9 एम. के. कर दिया गया था। 2019 में, केल्विन को फिर से परिभाषित किया गया था। हालाँकि, आई. टी. एस.-90 अनिश्चितताओं की तुलना में परिवर्तन बहुत कम था, और इसलिए आई. टी. एस.-90 बिना किसी महत्वपूर्ण परिवर्तन के अनुशंसित व्यावहारिक तापमान पैमाना बना हुआ है। यह अनुमान लगाया जा रहा है कि प्राथमिक थर्मोमेट्री विधियों में सुधार के साथ पुनर्परिभाषित होने से भविष्य में आई. टी. एस.-90 और पी. एल. टी. एस.-2000 पर निर्भरता समाप्त हो जाएगी। विवरण आईटीएस-90 को अपनी पूरी सीमा में थर्मोडायनामिक (निरपेक्ष) तापमान पैमाने (निरपेक्ष शून्य को संदर्भित करते हुए) का यथासंभव निकटता से प्रतिनिधित्व करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूरी श्रृंखला को कवर करने के लिए कई अलग-अलग थर्मामीटर डिजाइनों की आवश्यकता होती है। इनमें हीलियम वाष्प दाब थर्मामीटर, हीलियम गैस थर्मामीटर, मानक प्लैटिनम प्रतिरोध थर्मामीटर (एस. पी. आर. टी. के रूप में जाना जाता है) और एकवर्णी विकिरण थर्मामीटर शामिल हैं। हालांकि केल्विन और सेल्सियस तापमान पैमाने (2019 तक) को पानी के तिहरे बिंदु (या) का उपयोग करके परिभाषित किया गया था, लेकिन इस परिभाषा का उपयोग उन तापमानों पर करना अव्यावहारिक है जो पानी के तिहरे बिंदु से बहुत अलग हैं। तदनुसार, आई. टी. एस.-90 कई परिभाषित बिंदुओं का उपयोग करता है, जो सभी चौदह शुद्ध रासायनिक तत्वों और एक यौगिक (जल) की विभिन्न ऊष्मागतिकीय संतुलन स्थितियों पर आधारित हैं। अधिकांश परिभाषित बिंदु एक चरण संक्रमण पर आधारित होते हैं; विशेष रूप से एक शुद्ध रासायनिक तत्व का पिघलने/हिमांक बिंदु। हालाँकि, सबसे गहरे क्रायोजेनिक बिंदु विशेष रूप से हीलियम और उसके समस्थानिकों के वाष्प दबाव/तापमान संबंध पर आधारित होते हैं, जबकि इसके शेष ठंडे बिंदु (कमरे के तापमान से कम) तीन अंकों पर आधारित होते हैं। अन्य परिभाषित बिंदुओं के उदाहरण संतुलन हाइड्रोजन (या) का तिगुना बिंदु और एल्यूमीनियम (या) का हिमांक बिंदु हैं। आई. टी. एस.-90 के परिभाषित निश्चित बिंदु विशिष्ट समस्थानिक संरचनाओं के साथ शुद्ध रासायनिक नमूनों को संदर्भित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप, आईटीएस-90 में अशुद्धियों और समस्थानिक संरचना के कारण तापमान भिन्नताओं को ठीक करने के लिए कई समीकरण हैं। आईटीएस-90 के माध्यम से कैलिब्रेट किए गए थर्मामीटर अपने परिभाषित बिंदुओं के बीच अंतर्वेशन करने के लिए जटिल गणितीय सूत्रों का उपयोग करते हैं। आई. टी. एस.-90 प्रयोगशाला से प्रयोगशाला तक प्रजनन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए चर पर कठोर नियंत्रण को निर्दिष्ट करता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न पिघलने वाले बिंदुओं पर वायुमंडलीय दबाव के छोटे प्रभाव की भरपाई की जाती है (एक प्रभाव जो आम तौर पर विभिन्न ऊंचाई और बैरोमेट्रिक दबावों में आधे मिलीकेल्विन से अधिक नहीं होता है)। मानक दबाव प्रभाव के लिए भी क्षतिपूर्ति करता है क्योंकि तापमान जांच को नमूने में कितनी गहराई से डुबोया जाता है। आई. टी. एस.-90 "जमने" और "पिघलने" बिंदुओं के बीच भी अंतर करता है। अंतर इस बात पर निर्भर करता है कि जब माप किया जाता है तो गर्मी नमूने में (पिघलने) जा रही है या (जमने) से बाहर जा रही है। केवल गैलियम को इसके पिघलने के बिंदुओं पर मापा जाता है; आईटीएस-90 पर निश्चित बिंदुओं को परिभाषित करने वाली अन्य सभी धातुओं को उनके हिमांक बिंदुओं पर मापा जाता है। आई. टी. एस.-90 का एक व्यावहारिक प्रभाव यह है कि इसके तेरह रासायनिक तत्वों के तिहरे बिंदु और हिमांक/पिघलने के बिंदु आई. टी. एस.-90 के अनुसार कैलिब्रेट किए गए सभी तापमान मापों के लिए सटीक रूप से जाने जाते हैं क्योंकि ये तेरह मान परिभाषा के अनुसार तय किए जाते हैं। प्रति आई. टी. एस.-90 कैलिब्रेटेड माप और ऊष्मागतिकीय तापमान के बीच अक्सर छोटे अंतर होते हैं। उदाहरण के लिए, सटीक माप से पता चलता है कि जब ऊष्मागतिकीय तापमान की दो-बिंदु परिभाषा का सख्ती से पालन किया जाता है तो दबाव के एक मानक वातावरण के तहत वीएसएमओडब्ल्यू पानी का क्वथनांक वास्तव में 373.1339 के (99.9839 डिग्री सेल्सियस) होता है। जब आई. टी. एस.-90 में कैलिब्रेट किया जाता है, जहां किसी को गैलियम और इंडियम के परिभाषित बिंदुओं के बीच अंतर्वेशन करना होता है, तो वी. एस. एम. ओ. डब्ल्यू. पानी का क्वथनांक लगभग 10 एम. के. कम होता है, लगभग 99.974 डिग्री सेल्सियस। आई. टी. एस.-90 का गुण यह है कि दुनिया के दूसरे हिस्से में एक और प्रयोगशाला एक व्यापक अंतरराष्ट्रीय अंशांकन मानक के लाभों के कारण तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में फैले कई सुविधाजनक अंतराल, पुनरुत्पादक, परिभाषित बिंदुओं की विशेषता के कारण आसानी से उसी तापमान को मापेगी। हालाँकि "1990 के अंतर्राष्ट्रीय तापमान पैमाने" के शीर्षक में "पैमाने" शब्द है, लेकिन यह एक गलत नाम है जो भ्रामक हो सकता है। आई. टी. एस.-90 एक पैमाना नहीं है; यह एक उपकरण अंशांकन मानक है। प्रति आई. टी. एस.-90 कैलिब्रेटेड उपकरणों से मापा जाने वाला तापमान किसी भी तापमान पैमाने जैसे सेल्सियस, केल्विन, फ़ारेनहाइट या रैंकिन का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक तापमान को केल्विन-आधारित आईटीएस-90 मानक में कैलिब्रेट किए गए उपकरण का उपयोग करके मापा जा सकता है, और उस मूल्य को फिर परिवर्तित किया जा सकता है, और फ़ारेनहाइट पैमाने पर एक मूल्य के रूप में व्यक्त किया जा सकता है (जैसे। 211.953 °F)। आई. टी. एस.-90 पूर्ण शून्य के बेहद करीब तापमान को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले अत्यधिक विशिष्ट उपकरणों और प्रक्रियाओं को संबोधित नहीं करता है। उदाहरण के लिए, नैनोकेल्विन सीमा (एक केल्विन के अरबवें हिस्से) में तापमान को मापने के लिए, वैज्ञानिक ऑप्टिकल जाली लेजर उपकरण का उपयोग करके परमाणुओं को एडियाबेटिक रूप से ठंडा करते हैं, एन्ट्रापमेंट लेजर को बंद करते हैं और बस यह मापते हैं कि परमाणु अपने तापमान को मापने के लिए समय के साथ कितनी दूर जाते हैं। 7 मि. मी./से. के वेग वाला एक सीज़ियम परमाणु लगभग 700 एन. के. के तापमान के बराबर होता है (जो 1994 में एन. आई. एस. टी. द्वारा प्राप्त एक रिकॉर्ड ठंडा तापमान था)। ऊष्मागतिकीय तापमान और आई. टी. एस.-90 () के बीच अंतर के अनुमान 2010 में प्रकाशित किए गए थे। यह स्पष्ट हो गया था कि आई. टी. एस.-90 पी. एल. टी. एस.-2000 से 0.65 के से 2 के की अतिव्यापी सीमा में काफी विचलित हो गया था। उच्च तापमान के लिए, अपेक्षित मान तापमान 4.2 केल्विन-8 केल्विन के लिए 0.1 एम. के. से कम, 130 केल्विन के करीब तापमान पर 8 एम. के. तक, पानी के तिहरे बिंदु (273.1600 के) पर 0.1 एम. के. तक हैं, लेकिन 430 केल्विन के करीब तापमान पर फिर से 10 एम. के. तक बढ़ रहे हैं, और 1150 केल्विन के करीब तापमान पर 46 एम. के. तक पहुंच रहे हैं। मानक अंतर्वेशन थर्मामीटर और उनकी सीमाएं परिभाषित करने वाले बिंदु नीचे दी गई तालिका में आई. टी. एस.-90 के परिभाषित निश्चित बिंदुओं को सूचीबद्ध किया गया है। थर्मोडायनामिक (निरपेक्ष) तापमान भी देखें-"वास्तविक तापमान" जिसे आई. टी. एस.-90 अनुमानित करने का प्रयास कर रहा है। 2000 का अनंतिम निम्न तापमान पैमाना (पीएलटीएस-2000)-हीलियम-3 के पिघलने के दबाव के आधार पर 0.0009 के से 1 के की सीमा के लिए एक नया तापमान पैमाना। केल्विन ट्रिपल पॉइंट वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर (वी. एस. एम. ओ. डब्ल्यू.) रेसिस्टेंस थर्मामीटर प्लेटिनम रेसिस्टेंस थर्मामीटर प्लैंकियन लोकस § इंटरनेशनल टेम्परेचर स्केल-कैसे तापमान पैमाने के क्रमिक संशोधनों ने एक ब्लैक बॉडी के स्पेक्ट्रम और तापमान के बीच संबंध को प्रभावित किया है संदर्भ प्रेस्टन-थॉमस एच., मेट्रोलॉजिया, 1990,27 (1), 3-10 (संशोधित संस्करण)। बाहरी लिंक इंटरनेट आईटीएस-90 संसाधन (आईएसओटेक लिमिटेड द्वारा) आईटीएस-90 (स्वीडिश राष्ट्रीय परीक्षण और अनुसंधान संस्थान द्वारा) तापमान संवेदक के बारे में (सूचना भंडार) एनआईएसटी आईटीएस-90 थर्मोकपल डेटाबेस (संयुक्त राज्य अमेरिका के वाणिज्य विभाग, राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान द्वारा) विभिन्न अंतरराष्ट्रीय तापमान मानकों के बीच रूपांतरण; समीकरण और एल्गोरिदम। सी. आई. पी. एम. ने 1989 में 78वीं बैठक में आई. टी. एस.-90 का आधिकारिक प्रकाशन किया