Perdonad si meto el cazo pero me parece a mi que la solución está más en la línea que apuntaba Teri en su primera respuesta:
Si haces clave primaria de la tabla Temperaturas a los tres campos, se consigue que en ningún experimento se repita la combinación de los tres datos, pero para hacer la relación de uno a varios, ¿no habría que definir también en la tabla Temperaturas un campo numérico, algo así como (ExperimentoId), que sería el que se relacionase con Id_Experimento ( tabla Experimento) y del que sería la parte varios?
Además, no sé que interés puede tener declarar clave primaria a la fecha y a la hora.
