雙金屬溫度計(jì)的特點(diǎn)及其檢定方法研究

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1、雙金屬溫度計(jì)的特點(diǎn)及其檢定方法研究 董浩 摘要：金屬溫度計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，能夠形成對(duì)生產(chǎn)溫度的檢測(cè)，不同的金屬溫度計(jì)在應(yīng)用特點(diǎn)上不同，溫度檢測(cè)的條件也不同。雙金屬溫度計(jì)是一種用于中低溫環(huán)境的溫度測(cè)量?jī)x表，一般用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，其所能夠接受的溫度范圍較廣，在液體、蒸汽、氣體介質(zhì)、固體外表溫度中都能夠形成溫度測(cè)量效果，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。雙金屬溫度計(jì)響應(yīng)速度快、體積小、測(cè)量穩(wěn)定性高，在使用中需要進(jìn)行檢定，由多個(gè)檢定環(huán)節(jié)構(gòu)成，從而保障了雙金屬溫度計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性。 關(guān)鍵詞：雙金屬溫度計(jì)特點(diǎn)檢定方法 中圖分類號(hào)：TH811文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791〔2021〕03〔c〕-004

2、1-02 隨著工業(yè)化開展進(jìn)程的不斷深入，在工業(yè)生產(chǎn)中所采用的儀器設(shè)備也逐漸更新，儀器設(shè)備性能不斷提升，為工業(yè)生產(chǎn)提供了更好的功能性。溫度計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)中用于調(diào)節(jié)生產(chǎn)溫度的儀器之一，能夠形成對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品溫度水平的控制效果，所以，在工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的溫度計(jì)種類多樣、功能多樣。雙金屬溫度計(jì)一般應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)，其能夠配合不同的安裝套管，在不同壓力等級(jí)下發(fā)揮溫度檢測(cè)功能，且適應(yīng)的溫度范圍較廣，測(cè)溫介質(zhì)多樣，所以雙金屬溫度計(jì)在化工、冶金、石油等多種工業(yè)生產(chǎn)中都有使用。 1雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理 雙金屬溫度計(jì)是由兩種或兩種以上不同的金屬片疊壓組成的感溫元件構(gòu)成的溫度測(cè)量?jī)x器，其主要元件

3、包括有金屬片、指針、活動(dòng)螺母、保護(hù)管、表殼、活動(dòng)端等。在兩種金屬片上具有不同的膨脹系數(shù)，即在相同條件下兩種金屬片所產(chǎn)生的熱膨脹不同，一般雙金屬溫度計(jì)中金屬片是螺旋卷形狀，這能夠提高金屬片的測(cè)溫靈敏度，在溫度發(fā)生改變時(shí)，金屬片發(fā)生熱膨脹使得螺旋卷卷起或松開，從而產(chǎn)生金屬片的感溫動(dòng)作。金屬片一端與指針連接，當(dāng)金屬片產(chǎn)生感溫動(dòng)作后，通過(guò)帶動(dòng)指針運(yùn)動(dòng)的方式在表盤上指示出溫度數(shù)值。雙金屬溫度計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫環(huán)節(jié)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度連續(xù)變化的連續(xù)記錄效果，在溫度檢測(cè)的靈敏性上較高，能夠快速反應(yīng)出溫度示值，所以在應(yīng)用上越加廣泛。 2雙金屬溫度計(jì)的應(yīng)用特點(diǎn) 雙金屬溫度計(jì)與普通的金屬溫度計(jì)不同

4、，其對(duì)于溫度變化的響應(yīng)速度較快，溫度測(cè)量中也具有較高的穩(wěn)定性，且雙金屬溫度計(jì)體積較小，便于在不同的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中使用，線性度較高，所以，在工業(yè)生產(chǎn)中較常使用。從雙金屬溫度的應(yīng)用特點(diǎn)中進(jìn)行分析，其主要可以表達(dá)在以下幾點(diǎn)：〔1〕熱電勢(shì)不受干擾。雙金屬溫度計(jì)的熱電勢(shì)不受到其他因素的干擾，僅與自身熱電極材料相關(guān)，由熱電極材料的熱電性質(zhì)與兩端溫度差決定熱電勢(shì)，能夠形成較高的溫度測(cè)量穩(wěn)定性，對(duì)不同測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。〔2〕結(jié)構(gòu)形式多樣，能夠滿足不同的測(cè)量需求?！?〕溫度響應(yīng)速度較快，有較強(qiáng)靈敏性，同時(shí)溫度變化具有直觀性，能夠現(xiàn)場(chǎng)顯示與記錄?！?〕體積較小，應(yīng)用方便，溫度測(cè)量可靠性較強(qiáng)?！?〕使用壽命較長(zhǎng)，能

5、夠長(zhǎng)期應(yīng)用于化工生產(chǎn)溫度檢測(cè)中，物理化學(xué)性能穩(wěn)定?！?〕防腐性能穩(wěn)定。雙金屬溫度計(jì)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用常需要使用于液體、氣體環(huán)境中，其保護(hù)管材具有較好的防腐能力，不會(huì)受測(cè)量條件影響發(fā)生腐蝕問(wèn)題影響測(cè)量質(zhì)量?！?〕承壓性強(qiáng)。具有較好的承壓能力，在不同壓力等級(jí)范圍中能夠進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量條件的適應(yīng)性較強(qiáng)。〔8〕電導(dǎo)率較高，電阻溫度系數(shù)較小，熱電勢(shì)與溫度間呈線性關(guān)系，線性度好。 在雙金屬溫度計(jì)的應(yīng)用中，需要對(duì)其應(yīng)用的本卷須知形成全面了解與掌握，提高雙金屬溫度計(jì)使用的科學(xué)合理性，防止對(duì)雙金屬溫度計(jì)的測(cè)溫性能產(chǎn)生影響。所以在雙金屬溫度計(jì)使用中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：〔1〕不同品類雙金屬溫度計(jì)的測(cè)溫范圍不同，在實(shí)

6、際測(cè)溫操作中，應(yīng)根據(jù)雙金屬溫度計(jì)測(cè)溫范圍決定是否使用，不得超過(guò)雙金屬溫度計(jì)測(cè)溫范圍，否那么將造成雙金屬溫度計(jì)的破壞?！?〕雙金屬溫度計(jì)在使用中需要正立，不得倒放，且除耐震型雙金屬溫度計(jì)，其余類型雙金屬溫度計(jì)在使用過(guò)程中需要保持穩(wěn)定性，不得邊測(cè)量便震動(dòng)溫度計(jì)，否那么將造成溫度測(cè)量準(zhǔn)確性下降，溫度示數(shù)的變化難以反映實(shí)際溫度值?！?〕雙金屬溫度計(jì)使用中浸入深度應(yīng)與規(guī)定要求一致，不得浸入過(guò)深或未到達(dá)規(guī)定深度，否那么溫度示值的準(zhǔn)確度難以有效保證。 3雙金屬溫度計(jì)的檢定方法分析 雙金屬溫度的使用需要進(jìn)行檢定，保持雙金屬溫度計(jì)在溫度測(cè)量中的準(zhǔn)確性，減小溫度測(cè)量誤差。雙金屬溫度計(jì)的檢定方法應(yīng)根據(jù)中國(guó)計(jì)量出

7、版社出版的?中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG226-2021?中要求完成檢定。在雙金屬溫度計(jì)的檢定中，主要包括有以下幾方面內(nèi)容。 〔1〕外觀。雙金屬溫度計(jì)的檢定包括多項(xiàng)內(nèi)容，外觀檢查最為直觀，能夠直接反映雙金屬溫度計(jì)是否投入使用。在雙金屬溫度計(jì)的外觀檢查中，其需要滿足外觀光滑無(wú)腐蝕、整潔、無(wú)破損、各組件與配件間連接牢固無(wú)松動(dòng)、配件完整、溫度表盤外表玻璃無(wú)異物遮蓋，不影響讀數(shù)、指針完整無(wú)彎曲，缺損、指針不直接接觸示數(shù)盤，與示數(shù)盤有一定距離，一般距離5mm、溫度表盤中示數(shù)值清晰。在滿足上述外觀條件下，方進(jìn)行其余內(nèi)容檢定。 〔2〕示值誤差。雙金屬溫度計(jì)使用中對(duì)溫度的測(cè)量直接反映于指針指示的示

8、值上，所以需要對(duì)示值誤差進(jìn)行檢查，保證示值的準(zhǔn)確性，方能夠形成對(duì)溫度的準(zhǔn)確反映。在示值誤差檢查中，通過(guò)浸入試驗(yàn)方式進(jìn)行，將雙金屬溫度計(jì)浸入某一液體中，控制浸入長(zhǎng)度在浸入范圍內(nèi)，首次檢定的溫度計(jì)其檢定點(diǎn)應(yīng)超過(guò)4點(diǎn)，后需要進(jìn)行再次檢定，后續(xù)的檢定點(diǎn)可只有3點(diǎn)，但檢定點(diǎn)需要均勻分布于測(cè)量范圍中。通過(guò)試驗(yàn)方式對(duì)雙金屬溫度計(jì)的示值誤差進(jìn)行檢查，滿足上述要求方進(jìn)行后續(xù)檢定操作。 〔3〕熱穩(wěn)定性。雙金屬溫度計(jì)用于溫度測(cè)量，所以應(yīng)保證雙金屬溫度計(jì)的溫度測(cè)量準(zhǔn)確性，雙金屬溫度計(jì)本身的熱穩(wěn)定性直接影響溫度測(cè)量準(zhǔn)確性，所以需要對(duì)熱穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。在熱穩(wěn)定檢查中，也通過(guò)試驗(yàn)檢查的方式，將溫度計(jì)插入恒溫槽，調(diào)整溫度為

9、雙金屬溫度計(jì)承溫范圍內(nèi)，如溫度300℃，維持24h，后升高溫度，調(diào)節(jié)至400℃，維持12h，復(fù)升高溫度，調(diào)節(jié)至500℃，維持4h。通過(guò)對(duì)該過(guò)程中雙金屬溫度計(jì)維持測(cè)量過(guò)程中的溫度示數(shù)波動(dòng)進(jìn)行觀察的方式，檢查其熱穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性較高的、符合標(biāo)準(zhǔn)要求的雙金屬溫度計(jì)在溫度示數(shù)波動(dòng)中應(yīng)低于2℃。熱穩(wěn)定性檢查需要進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，在上一次試驗(yàn)結(jié)束后，待溫度計(jì)冷卻后進(jìn)行下一次試驗(yàn)，在2次試驗(yàn)檢查中計(jì)算示值誤差，在示值誤差不超過(guò)最大允許誤差時(shí)表示熱穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)。 〔4〕切換差。雙金屬溫度計(jì)切換差即同一設(shè)定點(diǎn)的上切換值與下切換值的差值，切換差檢查中需要保證誤差滿足最大允許標(biāo)準(zhǔn)。首次檢查的溫度計(jì)中，在同一設(shè)定點(diǎn)的

10、檢查中，需要對(duì)設(shè)定點(diǎn)上切換值與下切換值的最大差值進(jìn)行計(jì)算，最大差值不應(yīng)超過(guò)最大允許誤差的一半。 4結(jié)語(yǔ) 雙金屬溫度計(jì)具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、示值直觀、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐腐蝕等多種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠應(yīng)用于不同壓力等級(jí)與不同溫度條件下的溫度測(cè)量，所以其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛。雙金屬溫度計(jì)的檢定方法有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，在檢定過(guò)程中，需要形成對(duì)雙金屬溫度計(jì)外觀、示值誤差、熱穩(wěn)定性、切換差等的檢查，從而提高雙金屬溫度計(jì)使用時(shí)的準(zhǔn)確性。 參考文獻(xiàn) 【1】沈文杰，孫浩，杜寅飛.電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)設(shè)定點(diǎn)誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].科技風(fēng)，2021〔23〕：196，204. 【2】張寧.關(guān)于雙金屬溫度計(jì)測(cè)量值的不確定度評(píng)定[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2021，44〔6〕：113-114. 【3】郭浩，張歡.雙金屬溫度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度分析與評(píng)定[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2021〔2〕：41-44.