雙金屬溫度計的特點及其檢定方法探索

郭莊啟

漳州市計量所（363000）

0 前言

雙金屬溫度計是一種對現場溫度進行檢定的檢測儀器表，可以在測量中直接投入應用，其主要檢查對象就是低溫中的液體蒸汽或者液化氣體，從而得到準確的溫度數據。現階段，我國已經制定了雙金屬溫度計相關的檢定方法，在《中華人民共和國國家計量檢定規程》（JJG 226—2001）中，相關部門對其檢定標準進行了嚴格規定。

1 簡述雙金屬溫度計的基本概念

1.1 雙金屬溫度計的基本構成

雙金屬溫度計組成結構比較復雜，主要包括度盤、指針、指針軸、活動螺母、感溫原件、保護管及活動端等。在這些構成部件當中，感溫原件是由幾種金屬片疊加重合在一起，從而組成多層金屬片，它可以對氣溫變化進行自動連續的記錄。要想使測量的精準度得到提升，工作人員一定會把金屬片制作成螺旋狀，從而進行實際測量。

1.2 雙金屬溫度計的基本工作原理

在實際測量期間，感溫原件中不同金屬片的膨脹系數各有不同，所以金屬片會隨著溫度的變化而膨脹或者收縮。換一種說法，也就是金屬片的體積會隨著周圍溫度的變化而變化。在雙金屬溫度計進行工作過程中，我們需要將金屬片的一端固定，將另一端與指針相連接，從而使位移量與氣溫接近線性關系，指針就可以通過變化量的大小變化，在度盤上顯示出實際的溫度數值。

1.3 雙金屬溫度計的優勢

1）雙金屬溫度計在使用當中具有一定的便捷性，可以及時測量出現場的實際溫度。雙金屬溫度計品種繁多，可以適應各種現場情況的需求。

2）雙金屬溫度計具有更高的安全性，使用壽命長，不需要經常進行更換，使生產成本得到了控制。在實際應用當中，該溫度計檢測范圍非常廣，可以使測量的精準率得到保障。

3）雙金屬溫度計還具有外形精致美觀的特點，工廠可以根據自身的喜愛進行定制。由此可見，雙金屬溫度計的優勢十分明顯，下面將對其檢定條件與要求進行具體分析。

2 雙金屬溫度計的檢定

2.1 雙金屬溫度計的檢定條件分析

1）要想保障溫度測量工作的順利進行，檢定所用設備及檢定工作環境，就要與相關規定符合。相關檢定工作人員，應充分了解《中華人民共和國國家計量檢定規程》（JJG 226—2001）中的內容，以其作為參照。

2）雙金屬溫度計在檢定期間具有溫度要求，15℃～35℃是其工作的最佳溫度環境，并且環境濕度應小于或者等于85%。

2.2 雙金屬溫度計的檢定標準

在將雙金屬溫度計投入到實踐工作當中時，要對《中華人民共和國國家計量檢定規程》（JJG 226—2001）中相關標準與要求進行參照，從而使其工作流程更加規范。我們將雙金屬溫度計的最大允許誤差與其準確度等級制作為表格的形式，見表1。

表1 雙金屬溫度計的最大允許誤差與其準確度等級

2.3 雙金屬溫度計的檢定儀器

要想順利完成雙金屬溫度計測量工作，首先就要保障標準儀器選擇的合理性，其中溫度計主要包括二等標準汞基溫度計、二等標準鉑電阻溫度計及二等標準水銀溫度計。除此之外，要注重一些配套設備的選擇，比較主要的有冰點槽、恒溫槽、電測設備、讀數為5～10倍的放大鏡及100V或者500V的兆歐表。

3 雙金屬溫度計的檢定要求分析

3.1 外觀的檢查要求

在正式檢定之前，應對雙金屬溫度計的外觀進行檢查，從而保證檢測工作的順利進行。首先溫度計的外觀應滿足整潔、光滑及配件牢固的要求，儀器銜接處沒有松動或者腐蝕的現象，溫度計表面要保持刻數的完整。在使用之前要對儀器進行清洗，從而保證玻璃干凈，不會影響讀數。在做準備工作過程中，指針不能與度盤相接觸，但是二者距離也不宜過遠，一般在5 mm之內為標準距離。溫度計的詳細信息應在溫度計的表盤上具有記載，并且字體清晰。

3.2 示值誤差的檢查要求

在正式投入使用后，溫度計浸沒長度應根據實際情況而定。一般情況下，應是全浸泡的。在特殊情況下，工作人員可以依照說明書進行操作。如果溫度計是首次檢定，那么檢定點應在四點以上，應呈現均勻分布的狀態。在對上限值與下限值進行測量期間，可以只檢定單向行程，而其他位置檢查每一個就行。

3.3 角度調整誤差與回差的檢查要求

角度調整誤差檢查可以在室內環境下進行，最后所產生的示值誤差不能過大，應在最大允許誤差絕對值要求以內。回差的檢查可以與示值誤差檢查同時進行，所遵循的檢查規律也不能大于最大允許誤差。

3.4 重復性的檢查要求

在進行雙金屬溫度計回差與示值誤差檢查期間，各個檢定點都存在被重復檢查的現象，重復的次數一般應在3次以上。雙金屬溫度計的重復性不能過大，需要將其控制在最大允許誤差絕對值的1/2以內。重復性檢查在雙金屬溫度計使用期間，并不是必檢項，所以工作人員可以酌情處理。

3.5 設定點誤差的檢查要求

如果溫度計是首次檢定，應把量程定為0.1、0.5、0.9這3個設定點上。在雙金屬溫度計后期的使用與檢定當中，可以出現一個溫度點以內的設定點誤差，具體要求還是要根據客戶的實際情況而定。在一般情況下，設定點的誤差不應大于允許誤差的1.5倍[1]。

3.6 切換差的檢查要求

切換差指的是在相同的一個設定點上，上切換值與下切換值之間的差值。如果雙金屬溫度計是首次進行檢定，那么切換差檢查項目可以與設定誤差檢查同一時間進行，因為此項檢查中所要求的誤差值，與設定點誤差要求是基本相同的[2]。

3.7 切換重復性的檢查要求

首次檢查的溫度計還有一項檢查項目，就是切換重復性檢查。在設定檢查點的基礎上，對此點上切值之間的最大差值進行計算，并且對此點下切換值之間的最大差值進行計算，之后在數據中分析其中的最大差值。如果此項檢查誤差沒有大于允許誤差的一半，那么就能夠符合相關要求[3]。

3.8 熱穩定性的檢查要求

在進行熱穩定檢查期間，應將其分為兩部分進行。首先要在恒溫槽內置入雙金屬溫度計，在溫度達到300℃時，要使其持續24 h；恒溫槽的溫度達到400℃時，要使其持續12 h；恒溫槽的溫度達到500℃時，要持續4 h。在整個熱穩定性檢查期間，上限溫度的波動范圍應在2℃內，之后應使雙金屬溫度計放置冷卻，再進行第二次檢查，這樣可以使準確率得到提升。檢查要求同樣是示值不能大于規定的最大允許誤差，從而保障雙金屬溫度計工作的順利進行。

4 結語

雙金屬溫度計可以對中低溫度的環境進行測量，一般用于化工廠當中，并且其應用范圍十分廣泛，可以對生產過程中溫度在-80℃～500℃的液體蒸汽或者氣體介質進行直接測量，從而得到最終的準確溫度數據。雙金屬溫度計要想保障精準度，就要按規定進行檢定。