双金属温度计的特点及其检定方法探索

2020-06-15郭庄启

河南建材 2020年5期

郭庄启

漳州市计量所（363000）

0 前言

双金属温度计是一种对现场温度进行检定的检测仪器表，可以在测量中直接投入应用，其主要检查对象就是低温中的液体蒸汽或者液化气体，从而得到准确的温度数据。现阶段，我国已经制定了双金属温度计相关的检定方法，在《中华人民共和国国家计量检定规程》（JJG 226—2001）中，相关部门对其检定标准进行了严格规定。

1 简述双金属温度计的基本概念

1.1 双金属温度计的基本构成

双金属温度计组成结构比较复杂，主要包括度盘、指针、指针轴、活动螺母、感温原件、保护管及活动端等。在这些构成部件当中，感温原件是由几种金属片叠加重合在一起，从而组成多层金属片，它可以对气温变化进行自动连续的记录。要想使测量的精准度得到提升，工作人员一定会把金属片制作成螺旋状，从而进行实际测量。

1.2 双金属温度计的基本工作原理

在实际测量期间，感温原件中不同金属片的膨胀系数各有不同，所以金属片会随着温度的变化而膨胀或者收缩。换一种说法，也就是金属片的体积会随着周围温度的变化而变化。在双金属温度计进行工作过程中，我们需要将金属片的一端固定，将另一端与指针相连接，从而使位移量与气温接近线性关系，指针就可以通过变化量的大小变化，在度盘上显示出实际的温度数值。

1.3 双金属温度计的优势

1）双金属温度计在使用当中具有一定的便捷性，可以及时测量出现场的实际温度。双金属温度计品种繁多，可以适应各种现场情况的需求。

2）双金属温度计具有更高的安全性，使用寿命长，不需要经常进行更换，使生产成本得到了控制。在实际应用当中，该温度计检测范围非常广，可以使测量的精准率得到保障。

3）双金属温度计还具有外形精致美观的特点，工厂可以根据自身的喜爱进行定制。由此可见，双金属温度计的优势十分明显，下面将对其检定条件与要求进行具体分析。

2 双金属温度计的检定

2.1 双金属温度计的检定条件分析

1）要想保障温度测量工作的顺利进行，检定所用设备及检定工作环境，就要与相关规定符合。相关检定工作人员，应充分了解《中华人民共和国国家计量检定规程》（JJG 226—2001）中的内容，以其作为参照。

2）双金属温度计在检定期间具有温度要求，15℃～35℃是其工作的最佳温度环境，并且环境湿度应小于或者等于85%。

2.2 双金属温度计的检定标准

在将双金属温度计投入到实践工作当中时，要对《中华人民共和国国家计量检定规程》（JJG 226—2001）中相关标准与要求进行参照，从而使其工作流程更加规范。我们将双金属温度计的最大允许误差与其准确度等级制作为表格的形式，见表1。

表1 双金属温度计的最大允许误差与其准确度等级

2.3 双金属温度计的检定仪器

要想顺利完成双金属温度计测量工作，首先就要保障标准仪器选择的合理性，其中温度计主要包括二等标准汞基温度计、二等标准铂电阻温度计及二等标准水银温度计。除此之外，要注重一些配套设备的选择，比较主要的有冰点槽、恒温槽、电测设备、读数为5～10倍的放大镜及100V或者500V的兆欧表。

3 双金属温度计的检定要求分析

3.1 外观的检查要求

在正式检定之前，应对双金属温度计的外观进行检查，从而保证检测工作的顺利进行。首先温度计的外观应满足整洁、光滑及配件牢固的要求，仪器衔接处没有松动或者腐蚀的现象，温度计表面要保持刻数的完整。在使用之前要对仪器进行清洗，从而保证玻璃干净，不会影响读数。在做准备工作过程中，指针不能与度盘相接触，但是二者距离也不宜过远，一般在5 mm之内为标准距离。温度计的详细信息应在温度计的表盘上具有记载，并且字体清晰。

3.2 示值误差的检查要求

在正式投入使用后，温度计浸没长度应根据实际情况而定。一般情况下，应是全浸泡的。在特殊情况下，工作人员可以依照说明书进行操作。如果温度计是首次检定，那么检定点应在四点以上，应呈现均匀分布的状态。在对上限值与下限值进行测量期间，可以只检定单向行程，而其他位置检查每一个就行。

3.3 角度调整误差与回差的检查要求

角度调整误差检查可以在室内环境下进行，最后所产生的示值误差不能过大，应在最大允许误差绝对值要求以内。回差的检查可以与示值误差检查同时进行，所遵循的检查规律也不能大于最大允许误差。

3.4 重复性的检查要求

在进行双金属温度计回差与示值误差检查期间，各个检定点都存在被重复检查的现象，重复的次数一般应在3次以上。双金属温度计的重复性不能过大，需要将其控制在最大允许误差绝对值的1/2以内。重复性检查在双金属温度计使用期间，并不是必检项，所以工作人员可以酌情处理。

3.5 设定点误差的检查要求

如果温度计是首次检定，应把量程定为0.1、0.5、0.9这3个设定点上。在双金属温度计后期的使用与检定当中，可以出现一个温度点以内的设定点误差，具体要求还是要根据客户的实际情况而定。在一般情况下，设定点的误差不应大于允许误差的1.5倍[1]。

3.6 切换差的检查要求

切换差指的是在相同的一个设定点上，上切换值与下切换值之间的差值。如果双金属温度计是首次进行检定，那么切换差检查项目可以与设定误差检查同一时间进行，因为此项检查中所要求的误差值，与设定点误差要求是基本相同的[2]。

3.7 切换重复性的检查要求

首次检查的温度计还有一项检查项目，就是切换重复性检查。在设定检查点的基础上，对此点上切值之间的最大差值进行计算，并且对此点下切换值之间的最大差值进行计算，之后在数据中分析其中的最大差值。如果此项检查误差没有大于允许误差的一半，那么就能够符合相关要求[3]。

3.8 热稳定性的检查要求

在进行热稳定检查期间，应将其分为两部分进行。首先要在恒温槽内置入双金属温度计，在温度达到300℃时，要使其持续24 h；恒温槽的温度达到400℃时，要使其持续12 h；恒温槽的温度达到500℃时，要持续4 h。在整个热稳定性检查期间，上限温度的波动范围应在2℃内，之后应使双金属温度计放置冷却，再进行第二次检查，这样可以使准确率得到提升。检查要求同样是示值不能大于规定的最大允许误差，从而保障双金属温度计工作的顺利进行。