ویسٹن کا نارمل عنصر - میٹرولوجی میں تناؤ کا معیار اور تناؤ کا حوالہ
اہم اور واحد قسم نمونہ EMF اقدامات فی الحال، وہ عام عناصر ہیں، سیر شدہ اور غیر سیر شدہ (نام نہاد کیڈیمیم)۔
سب سے عام "عام" اشیاء ہیں:
-
ویسٹن کا مرکری-کیڈیمیم عنصر؛
-
مرکری-زنک املگام کلارک عنصر؛
-
روٹین زنک نارمل عنصر۔
پہلا عام سیر شدہ عنصر امریکی کیمیا دان ایڈورڈ ویسٹن (1850 - 1936) نے بنایا تھا۔ 1908 میں ان عناصر کو میٹرولوجیکل مقاصد میں استعمال کے لیے اپنایا گیا۔
ایک عام سیر شدہ سیل ایک H شکل کے شیشے کے خول پر مشتمل ہوتا ہے جس کے اندر کچھ مادوں سے بھرا ہوتا ہے، جس کے اوپری سروں پر مہر بند ہوتی ہے، اور اس کی ہر شاخ کے الیکٹروڈ کے نچلے حصے میں پلاٹینم کی تاریں سولڈرڈ ہوتی ہیں۔
ایڈورڈ ویسٹن کے ذریعہ عام عناصر کا خاکہ
"مثبت" شاخ، جس کے نچلے حصے میں دو رکاوٹیں ہیں، مندرجہ ذیل بھرتی ہے: 1 — پارا (پہلے کنسٹرکشن تک)؛ 2 — کیڈمیم سلفیٹ CdSO4 8/332O اور مرکری سلفیٹ Hg2SC4 کے پسے ہوئے کرسٹل کے مرکب پر مشتمل ڈیپولرائزنگ پیسٹ؛ 3 - کیڈیمیم سلفیٹ کے کرسٹل۔
"منفی" برانچ میں فلنگ ہوتی ہے: 4 - کیڈیمیم املگام (12% کیڈمیم، 88% مرکری) اور 3' - کیڈمیم سلفیٹ کے کرسٹل، جیسا کہ مثبت برانچ میں ہوتا ہے۔
دونوں شاخوں کے درمیانی حصے کیڈیمیم سلفیٹ کے سیر شدہ آبی محلول سے بھرے ہوئے ہیں - 5۔
برتن کی دو شاخوں کے نچلے حصوں میں کی گئی تنگیاں اس کے ہلنے کی صورت میں عنصر کے بھرنے کے اجزاء کے اجزاء کے اختلاط کو روکنے کا کام کرتی ہیں۔
قائم شدہ پیداواری ٹکنالوجی کے سختی سے مشاہدہ کے ساتھ، ان کی پیمائش کی خصوصیات کے لحاظ سے اعلی درجے کی یکسانیت کے ساتھ نارمل (سیر شدہ) عناصر حاصل کرنا ممکن ہے۔
عام ویسٹن عناصر کی EMF قدریں بہت تنگ حدود میں فٹ ہوتی ہیں — تقریباً 1.0185 V سے 1.0187 V تک عنصر کے درجہ حرارت پر + 20 ° C کے برابر، یعنی انفرادی عناصر کے EMF میں تضاد 200 μV سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔
نارمل ویسٹن سیلز کی ایک بہت اہم خاصیت اسٹوریج اور استعمال کی مناسب شرائط کے تحت ہر انفرادی سیل کی EMF ویلیو کا اعلیٰ استحکام ہے۔ چند دسیوں مائیکرو وولٹس کی درستگی کے ساتھ ایک عام عنصر کی EMF قدر کئی سالوں تک غیر تبدیل شدہ رہ سکتی ہے۔
عام عنصر کی EMF قدر کافی مضبوط ہوتی ہے، لیکن یہ قدرتی طور پر درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے۔
عام سیر شدہ عناصر کی اندرونی مزاحمت 500 - 1000 Ohm ہوتی ہے اور کسی بھی حالت میں 1 μA سے زیادہ کرنٹ کے ساتھ لوڈ نہیں ہونا چاہیے، ورنہ ان کے EMF کی قدر غیر مستحکم ہو سکتی ہے۔
مثال کے طور پر، وولٹ میٹر کا استعمال کرتے ہوئے کسی عام عنصر کے EMF کی پیمائش کرنا ناممکن ہے، کیونکہ بعد میں کم از کم چند میگوہمز کی اندرونی مزاحمت ہونی چاہیے۔ جب آپ کم مزاحمت کے ساتھ وولٹ میٹر لگاتے ہیں تو عام عنصر ناکام ہو جائے گا۔
ان کی ساخت میں غیر سیر شدہ عام عناصر سیر شدہ سے مختلف ہوتے ہیں بنیادی طور پر صرف اس میں کہ + 4 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر ان میں کیڈیمیم سلفیٹ محلول غیر سیر ہوتا ہے، آزاد کرسٹل غائب ہوتے ہیں۔
نیز، چونکہ غیر سیر شدہ عناصر کا مقصد بنیادی طور پر پورٹیبل میٹرز کے لیے ہوتا ہے، اس لیے ایک شاخ میں کیڈمیم املگام کی سطحوں کے قریب شیشے کے کیسز کے اندرونی حصے میں باریک کارکس اور دوسری شاخ میں ڈیپولرائزنگ پیسٹ ڈالے جاتے ہیں۔ ان کی پوروسیٹی کی وجہ سے، یہ پلگ سیل میں الیکٹرولائٹک عمل میں رکاوٹ نہیں بنتے اور ساتھ ہی سیل کے اجزاء کے اختلاط کو روکتے ہیں، یہاں تک کہ جب سیل الٹا ہو۔
غیر سیر شدہ عناصر ان کی پیمائش کی خصوصیات کے لحاظ سے سیر شدہ عناصر سے مختلف ہیں:
-
نمایاں طور پر کم درجہ حرارت پر انحصار EMF، صرف 2 - 3 μV فی 1 ° C، یعنی 15 - سیر شدہ عناصر کے مقابلے میں 20 گنا کم، جو ان کا بنیادی فائدہ ہے۔
-
EMF کی قدرے قدرے زیادہ: 1.0185 - 1.0195 V 20 ° C پر اور کم اندرونی مزاحمت؛
-
EMF کی بہت کم استحکام، خاص طور پر ان کے باقاعدہ استعمال کے حالات میں؛
-
زیادہ قابل اجازت موجودہ بوجھ — 10 μA تک — EMF قدر کی تولید کی درستگی کے لیے کم تقاضوں کی وجہ سے۔
GOST کے مطابق، سیر شدہ عناصر دو کلاسوں میں تیار ہوتے ہیں - I اور II، غیر سیر شدہ عناصر کلاس III کے عناصر کے طور پر پیدا ہوتے ہیں۔
کلاس I کے عناصر کو دھاتی سوراخ شدہ کیسنگ میں بند کیا جانا چاہئے اور عنصر کی شاخوں کے درجہ حرارت کو برابر کرنے کے لئے خشک ٹرانسفارمر کے تیل سے بھرے ہوئے حمام میں ڈبونے کی اجازت ہونی چاہئے۔
کلاس II کی اشیاء کو لکڑی یا پلاسٹک کے ڈبے میں بند کیا جانا چاہیے اور کیسنگ کے اندر کا درجہ حرارت تھرمامیٹر سے ناپا جانا چاہیے۔
کلاس III کے غیر سیر شدہ عناصر کو خاص شکل کے پلاسٹک یا دھات کے ڈبے میں بند کیا جائے گا، ان عناصر کو پورٹیبل یا اسٹیشنری پیمائش کے آلات اور آلات میں نصب کرنے کے لیے کلیمپ سکرو کے خصوصی انتظام کے ساتھ۔
عام کلاس I اور II کے عناصر کا استعمال کرتے وقت مندرجہ بالا احتیاطی تدابیر کے علاوہ، بہت سی دوسری شرائط کا مشاہدہ کرنا ضروری ہے۔ انہیں ایک جگہ سے دوسری جگہ منتقل نہ کریں اور ان پر اثر انداز نہ ہوں، رول اوور کریں، ان کی نقل و حمل کے چند دنوں سے پہلے یا درجہ حرارت میں اچانک اتار چڑھاؤ کے بعد انہیں استعمال نہ کریں۔
آپریشن کے دوران، ویسٹن نارمل عناصر کو خاص طور پر ان کی شاخوں کی ناہموار حرارت یا ٹھنڈک سے محفوظ رکھنا چاہیے - سورج کی روشنی، قریبی ہیٹر یا سردیوں میں ٹھنڈی کھڑکیوں کے زیر اثر۔