Weston の標準要素 — 計測学における応力標準と応力参照

メインかつ唯一のタイプ EMF 対策のサンプル 現在、それらは飽和および不飽和の通常の元素 (いわゆるカドミウム) です。

最も一般的な「通常の」項目は次のとおりです。

• ウェストンの水銀カドミウム元素。

• 水銀亜鉛アマルガム クラーク要素。

• ルチン亜鉛正常元素。

最初の通常の飽和元素は、アメリカの化学者エドワード ウェストン (1850 ～ 1936) によって作成されました。 1908 年に、これらの要素は計測目的での使用に採用されました。

通常の飽和セルは、内部に特定の物質が充填され、上端が封止され、各分岐電極の底部にはんだ付けされた白金線を備えた H 型のガラスシェルで構成されています。

エドワード・ウェストンによる法線要素の図

下部に 2 つのくびれがある「ポジティブ」ブランチには、次の充填があります。 1 — 水銀 (最初のくびれまで)。 2 - 硫酸カドミウム CdSO4 8/332O と硫酸水銀 Hg2SC4 の粉砕結晶の混合物からなる偏光解消ペースト。 3 — 硫酸カドミウムの結晶。

「ネガティブ」ブランチには充填物があります。ポジティブブランチと同様に、4 - カドミウムアマルガム (カドミウム 12%、水銀 88%) と 3' - 硫酸カドミウムの結晶です。

2 つの分岐の中間部分は、硫酸カドミウムの飽和水溶液で満たされています - 5。

容器の 2 つの枝の下部に作られた狭くなっている部分は、容器が揺れた場合に要素の充填物の構成成分が混合するのを防ぐのに役立ちます。

確立された製造技術を厳守することで、測定特性の点で均一性の高い正常（飽和）元素を得ることができます。

通常のウェストン素子の EMF 値は、素子温度 + 20 °C で約 1.0185 V ～ 1.0187 V という非常に狭い制限内に収まります。つまり、個々の素子の EMF の不一致は 200 μV を超えません。

通常の Weston 電池の非常に重要な特性は、適切な保管および使用条件下での個々の電池の EMF 値の高い安定性です。通常の要素の EMF 値は、数十マイクロボルトの精度で長年にわたって変化しない可能性があります。

通常の元素の起電力値は非常に強いですが、当然のことながら温度に依存します。

通常の飽和素子の内部抵抗は 500 ～ 1000 オームであり、いかなる状況でも 1 μA を超える電流を負荷してはなりません。そうしないと、EMF の値が不安定になる可能性があります。

たとえば、電圧計を使用して通常の要素のEMFを測定することは不可能です。電圧計には少なくとも数メガオームの内部抵抗が必要となるためです。抵抗値が低い電圧計を接続すると、通常の要素が故障します。

構造における不飽和の通常の要素は、主に+ 4°Cを超える温度では硫酸カドミウム溶液が不飽和であり、遊離結晶が存在しないという点でのみ飽和とは異なります。

また、不飽和要素は主に携帯用メーターを目的としているため、一方のブランチではカドミウム アマルガムの表面近く、もう一方のブランチでは偏光解消ペーストの表面近くのガラス ケースの内部に薄いコルクが挿入されています。これらのプラグは多孔性があるため、セル内の電解プロセスを妨げず、同時にセルを逆さにした場合でもセルの成分の混合を防ぎます。

不飽和要素は、その測定特性が飽和要素とは異なります。

• EMF の温度依存性が大幅に低く、1 °C あたりわずか 2 ～ 3 μV、つまり15 — 飽和要素の 20 分の 1 であり、これが主な利点です。

• EMF の値がわずかに高く、20 °C で 1.0185 ～ 1.0195 V、内部抵抗が低い。

• 特に通常の使用条件では、EMF の安定性が大幅に低下します。

• EMF 値の再現精度に対する要件が低いため、許容電流負荷が高くなります (最大 10 μA)。

GOST によれば、飽和元素は I と II の 2 つのクラスで生成され、不飽和元素はクラス III の元素として生成されます。

クラス I 要素は、金属の穴あきケーシングに密閉し、要素分岐の温度を均一にするために、乾燥した変圧器油で満たされた槽に浸漬できるようにする必要があります。

クラス II の品目は、木製またはプラスチック製のケーシングに密閉し、ケーシング内の温度を温度計で測定できるようにする必要があります。

クラス III 不飽和要素は、特別な形状のプラスチックまたは金属のケーシングに封入され、これらの要素を携帯型または固定型の測定器および機器に取り付けるために特別に配置されたクランプねじが使用されます。

通常のクラス I および II エレメントを使用する場合に必要な上記の注意事項に加えて、他の多くの条件を遵守する必要があります。場所から場所へ移動したり、衝撃を与えたり、転がしたりしないでください。輸送後または急激な温度変化後、数日以内に使用しないでください。

運用中、ウェストンの通常の要素は、太陽光、近くのヒーター、または冬の冷たい窓の影響下で、枝の不均一な加熱または冷却から特に保護する必要があります。