熱電対校正用鋼点実現装置の不確かさ評価

摘要

現在の温度標準は1990年国際温度目盛（ITS-90）に基づいて設定されており，銀凝固点（961.78°C）以下では白金抵抗温度計，それ以上の温度では放射温度計が補間計器として定められている．一方，製鉄，ガラス，窯業，半導体などの産業界において一般的に使用されている温度計は熱電対であり，熱電対を用いてITS－90に基づく温度を測定するためには，上記の2種類の温度計による標準と値を比較する必要がある．しかし，一般に異なるタイプの温度計に標準を移すことは技術的に難しいため，熱電対自体を上位標準の温度計とするトレーサビリティ制度の構築が産業界から強く求められてきた．特に，熱電対による校正の需要が多いのが1000°C付近の温度域である．こうした要求に応えるため，産業技術総合研究所では国家標準としての銅点実現装置を新たに設計·作製し，平成14年5月から熱電対による銅凝固点（1084.62°C）の標準供給を開始した．銅凝固点を安定して供給するためには，温度安定性が良く長時間の運転が可能な定点炉と，高純度の銅を封入した定点セルとからなる銅点実現装置が不可欠である．さらに，信頼性の高い供給を行なうためには，使用した装置の不確かさを明確にする必要がある．トレーサビリティの最上位である国家標準としての銅点実現装置の不確かさの根拠が明らかになれば，それを用いて校正される計測器や標準器の不確かさの的確な評価が可能となり，結果として，熱電対トレーサビリティの信頼性の向上が期待できる．熱電対による銅凝固点の標準供給を行なう際，その不確かさの要因としてはさまざまなものがあるが，大きぐ分類すると「銅点実現装置の不確かさ」，「校正時の測定系（電圧計，基準接点装置等）の不確かさ」，「校正対象である熱電対のドリフトおよび不均質に起因する不確かさ」が考えられる．今回は，これらの不確かさ要因の中で「銅点実現装置の不確かさ」に分類される不確かさについて詳細に評価を行なった．