La temperatura a nivel internacional se define y materializa mediante la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90), según la recomendación 5 (CI 1989) del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM). Los elementos fundamentales de la Escala son los Puntos Fijos de definición: estados de equilibrio termodinámico de sustancias puras, puntos triples y puntos de solidificación y fusión. El objetivo de la EIT-90 es proporcionar los medios necesarios para llevar a cabo medidas sencillas y precisas de la temperatura.

En la región criogénica, entre 0, 65 K y 5,0 K, la temperatura se define por medio de las relaciones entre la presión de vapor de saturación y la temperatura del ³He y del ⁴He. Entre 3,0 K y el punto triple del neón (24,556 1 K), la temperatura se define mediante el termómetro de gas de helio calibrado a tres temperaturas realizables experimentalmente y que tienen valores numéricos asignados (puntos fijos de definición), utilizando fórmulas de interpolación especificadas.

Entre el punto triple del hidrógeno en equilibrio (13,803 3 K) y el punto de solidificación de la plata (961,78 ºC), la temperatura se define mediante un termómetro de resistencia de platino calibrado en series especificadas de puntos fijos de definición y utilizando fórmulas de interpolación especificadas. Es importante destacar que ningún modelo de termómetro de resistencia de platino puede asegurar una exactitud elevada, ni puede ser utilizado sobre todo el rango que va desde 13,803 3 K hasta 961,78 ºC. La elección de uno o de varios rangos de temperatura, está normalmente limitada por el tipo de construcción del termómetro.

En la actualidad el CEM mantiene activamente la EIT-90 hasta 83,805 8 K (punto triple del argón) y posee equipamiento y trazabilidad para llegar hasta 13 K.

Los principales instrumentos necesarios para realizar, mantener y diseminar la EIT-90 son las células de puntos fijos y los termómetros de resistencia de platino patrones (TRPP) de tipo varilla y tipo cápsula. Conjuntamente, es necesario disponer de criostatos adecuados para la realización de mesetas y de puentes comparadores de resistencia y resistencias eléctricas patrón para efectuar las medidas.

Los parámetros de influencia que afectan a los resultados de las medidas son muy variados y es necesario que se encuentren bajo control para mantener la EIT-90 de forma fiable. Asimismo es imprescindible su cuantificación para el cálculo de las incertidumbres de calibración de TRPP.

El CEM dispone de un criostato de flujo constante que opera con nitrógeno líquido cuyo interior alberga una célula de argón para la realización del su punto triple en la calibración de termómetros de resistencia de platino de tipo varilla. Con este equipo se ha participado en diversas comparaciones internacionales que aseguran la equivalencia de las medidas del CEM con las del resto de Laboratorios Nacionales (en http://kcdb.bipm.org pueden consultarse los últimos resultados).

Entre el equipamiento del Laboratorio de Criogenia también se cuenta con un criostato adiabático que puede operar con nitrógeno y helio líquidos pudiendo, por tanto, alcanzarse temperaturas por debajo de 4 K. Actualmente se cuenta con trazabilidad hasta 13K mediante termómetros de resistencia de platino de tipo cápsula calibrados en un Instituto Nacional de Metrología Europeo.

El control de la calidad de las calibraciones de TRPP se realiza mediante la determinación de diversos parámetros, de forma que, se pueda asegurar que el termómetro en calibración está dentro de las incertidumbres estimadas y que la realización, por parte del CEM, de cada uno de los puntos fijos utilizados es equivalente al del resto de Institutos Nacionales de Metrología.

Las principales actividades del Laboratorio de Criogenia son las encaminadas al mantenimiento y diseminación de la EIT-90, realizando de forma habitual calibraciones de TRPP hasta el punto triple del argón.

En un futuro el CEM prevé ampliar sus servicios de calibración del CEM con la calibración por comparación de termómetros criogénicos de tipo cápsula.

Calibraciones:

Asesorias a instituciones y empresas sobre implantación de sistemas de calidad en laboratorios de calibración o elaboración de procedimientos.

Cursos generales y cursos a medida basados en las necesidades particulares del solicitante.