韦斯顿法元——计量学中的应力标准和应力参考

主要且唯一的类型 EMF 措施样本 目前，它们是正常元素、饱和元素和不饱和元素（所谓的镉）。

最常见的“正常”项目是：

• 韦斯顿的汞镉元素；

• 汞锌汞合金克拉克元素；

• 芦丁锌正常元素。

第一个正态饱和元素是由美国化学家爱德华·韦斯顿（1850—1936）创造的。 1908 年，这些元素被用于计量目的。

正常的饱和电池由一个 H 形玻璃外壳组成，内部填充某些物质，上端密封，每个分支电极的底部焊接有铂丝。

爱德华韦斯顿的正常元素图

“正”分支在其下部有两个收缩，具有以下填充物：1 - 水银（直到第一个收缩）; 2 — 由硫酸镉 CdSO4 8/332O 和硫酸汞 Hg2SC4 的粉碎晶体混合物组成的去极化膏； 3 - 硫酸镉晶体。

“负”分支有填充物：4-镉汞合金（12% 镉，88% 汞）和 3'-硫酸镉晶体，与正分支相同。

两个分支的中间部分充满了饱和硫酸镉水溶液 - 5。

在容器的两个分支的下部制成的变窄用于防止元件的填充物的组成部分在其摇动的情况下混合。

通过严格遵守既定的生产技术，可以获得在测量特性方面具有高度均匀性的正常（饱和）元素。

普通 Weston 元件的 EMF 值适合非常窄的范围 - 在元件温度等于 + 20°C 时从大约 1.0185 V 到 1.0187 V，即单个元件的 EMF 差异不超过 200 μV。

正常 Weston 电池的一个非常重要的特性是在适当的储存和使用条件下每个电池的 EMF 值的高度稳定性。普通元件的 EMF 值可以保持多年不变，精度为几十微伏。

普通元件的 EMF 值相当强，但它自然取决于温度。

正常的饱和元件具有 500 — 1000 欧姆的内阻，在任何情况下都不应加载大于 1 μA 的电流，否则它们的 EMF 值可能会变得不稳定。

例如，不可能使用电压表测量普通元件的 EMF，因为后者必须具有至少几兆欧的内阻。当您插入电阻较低的电压表时，普通元件会失效。

不饱和正常元素在结构上与饱和元素的主要区别仅在于，在高于+ 4°C的温度下，其中的硫酸镉溶液是不饱和的，不存在游离晶体。

此外，由于不饱和元件主要用于便携式仪表，因此将薄软木塞插入玻璃外壳的内部，靠近一个分支中的镉汞齐表面和另一个分支中的去极化糊剂表面。由于它们的孔隙率，这些塞子不会阻碍电池中的电解过程，同时防止电池组件混合，即使在电池倒置时也是如此。

不饱和元素与饱和元素的不同之处在于它们的测量特性：

• 显着降低 EMF 的温度依赖性，每 1°C 仅 2 — 3 μV，即15 — 比饱和元素少 20 倍，这是它们的主要优势；

• EMF 值略高：1.0185 — 1.0195 V 在 20°C 和较低的内阻；

• EMF 的稳定性要低得多，尤其是在它们经常使用的条件下；

• 由于对 EMF 值再现精度的要求较低，因此允许的电流负载更高——高达 10 μA。

根据 GOST，饱和元素分为两类 - I 和 II，不饱和元素作为 III 类元素生成。

I 类元件应封装在金属穿孔外壳中，并允许浸入充满干燥变压器油的浴槽中，以均衡元件支路的温度。

II 类物品必须装在木制或塑料外壳中，并允许用温度计测量外壳内的温度。

III 类不饱和元件应封装在特殊形状的塑料或金属外壳中，并采用特殊的夹紧螺钉布置，以将这些元件安装在便携式或固定式测量仪器和仪器中。

除了使用普通 I 类和 II 类元件时需要采取的上述预防措施外，还必须遵守许多其他条件；不要将它们从一个地方移动到另一个地方，不要让它们受到冲击，翻滚，不要在运输后几天内或温度突然波动后使用它们。

在运行期间，必须特别保护 Weston 标准元件免受其分支的不均匀加热或冷却 - 在阳光、附近的加热器或冬天寒冷的窗户的影响下。