关于工作用玻璃液体温度计液柱故障的修复

【摘要】文章分析了工作用玻璃液体温度计在液柱断柱等故障时的4种基础性修复方法，通过修复并检定或校准后便可以恢复工作用玻璃液体温度计的正常使用。

【关键词】玻璃液体温度计；液柱断柱；修复；热修法；冷修法

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.052

Repair of Liquid Column Faults in Working Glass Liquid Thermometers

ZENG Bingmei

（Hainan Kerui Measurement Technology Service Co.， Ltd.， Haikou 570206， China）

Abstract： The article analyzes four basic repair methods for working glass liquid thermometers in the event of liquid column breakage and other faults.After repair， verification or calibration， the normal use of working glass liquid thermometers can be resumed.

Keywords： glass liquid thermometer； liquid column breakage； repair； hot repair method； cold repair method

工作用玻璃液体温度计利用液体热胀冷缩效应的测温原理：当温度变化时，玻璃球中的感温液体体积会发生膨胀或收缩，使进入毛细管中的液柱高度发生变化，从刻度上可指示出温度的示值。因其价格低廉、测量准确、数据稳定、测量范围广、使用方便、无需电源的测温特质而被广泛应用于工农业生产、日常生活及科研实验等领域的温度测量。

在多年的工作用玻璃液体温度计计量器具的检定校准工作中发现，工作用玻璃液体温度计最常见的不合格原因是感温液柱的断柱，如断柱故障无法修复，工作用玻璃液体温度计将无法读取正确的温度数据，只能按照报废处理。通常情况下，计量检定机构遇到断柱故障的工作用玻璃液体温度计将按规程出具检定结果通知书，客户不仅需要支付证书费用，还需要采购新的工作用玻璃液体温度计进行更换和送检，既造成经济上的双重损失又延误了工作进度，还影响了工作用玻璃液体温度计持续的溯源性，损失较大。大量的实践证实，断柱的工作用玻璃液体温度计是可以修复的。由于工作用玻璃液体温度计填充材料及构造的特殊性，修复时需特别注意玻璃破碎风险，稍有不慎会损坏工作用玻璃液体温度计及污染实验室环境，所以掌握好修复技术很重要。秉着不浪费及更好地服务好客户的原则，本文根据笔者的检定、校准工作经验，总结了几种修复工作用玻璃液体温度计的方法。

1工作用玻璃液体温度计常见故障

工作用玻璃液体温度计在运输和存放时遭受震动（低温温度计应放低温设备中存放），或者是工作用玻璃液体温度计所装的感温液体不纯、毛细管不洁净、充气情况不佳、使用不当等情况下，使气体进入感温液柱，造成工作用玻璃液体温度计出现顶端安全泡管壁留有水银珠、感温液柱断柱、挂色等情况。常见的玻璃液体温度计断柱情况见图1、图2、图3。

2感温液柱断柱修复原理

当气体进入工作用玻璃液体温度计液柱中，由于毛细管很细，气体不能上升至顶端，从而造成液柱被分截成两段甚至多段，一旦出现断柱、有水银珠等情况，工作用玻璃液体温度计不会自动恢复原状，需要经过修复才有可能继续使用。修复时主要用到以下几个原理：

1）利用感温液体自身重量排出气体。

2）将感温液体升至安全泡内，排出气泡。

3）将感温液体降至感温泡内，排出气泡。

3修复方法

3.1重力加速度法

这种方法是针对感温液柱顶端附近出现滞留在内壁、安全泡管壁的水银珠或者是毛细管较粗的断柱工作用玻璃液体温度计进行修复。操作时需要确保工作用玻璃液体温度计外壁无水无油，在周围环境相对宽敞空旷的实验室进行。单手握住温度计中段部分，迅速突然加速度垂直向下甩温度计，在速度最快时停住温度计，利用感温液体自重的重力加速度使得水银珠或水银段回到整体感温液柱中。需要特别注意的是手握温度计时应松紧适度，过轻会滑出温度计，过重则易折断温度计。具体操作见图4、图5。

3.2撞击法

此方法适用于中间泡有脱节液柱的工作用玻璃液体温度计的修复。取一条半干湿有弹性的毛巾折叠几层垫在桌面上，将工作用玻璃液体温度计感温泡置于手掌三分之二处，另一只手在操作的过程中扶住玻璃液体温度计上端，沿垂直向下方向迅速向毛巾方向瞬间冲击或振动，撞击力度要适度柔和，直至断柱水银与整体感温液柱连接。此方法适用于棒式温度计，不适用于内标式温度计。此方法可以跟以下介绍的冷修法相结合，先将断柱的工作用玻璃液体温度计进行冷缩，取出后用撞击法，反复几次，也可将气泡排除，使液柱连起来。具体操作见图6、图7。

3.3热修法

如上述两种方法不能修复工作用玻璃液体温度计，则可以采取热修法。热修法需要将工作用玻璃液体温度计感温泡缓缓插入温度略高于测量上限温度点的恒温槽液体中，使感温液柱缓缓上升至安全泡内（升至安全泡的1/3或1/2处），此时可以轻弹工作用玻璃液体温度计安全泡部位，直至使水银珠或者断柱部分感温液与整体感温液柱连接后取出玻璃液体温度计，在空气中重新冷却回到正常的温度。如一次连接不上，可反复操作几次。热修法需要注意以下几点。

1）控制感温液的流速，避免感温液体超过安全泡容量而使安全泡玻璃破裂。

2）加热应均匀逐渐上升，不得突然将工作用玻璃液体温度计浸入温度较高的介质中。

3）加热后的工作用玻璃液体温度计不能骤冷降温，避免感温液柱再次出现断柱情况发生。

4）若工作用玻璃液体温度计顶端没有安全泡则不可以采用热修法修复。

3.4冷修法

冷修法适用于修复液柱中断部分较长，甚至超过了空腔体积到达安全泡内的工作用玻璃液体温度计。将工作用玻璃液体温度计插入温度设定为-30℃酒精槽中进行冷缩，使毛细管中的感温液柱全部回流至感温泡中，稳定几分钟后取出，轻弹中间泡附近，直至感温液柱连接。若是感温液柱回流至感温泡处，但是仍然有部分液柱无法回流至感温泡，则可以取出工作用玻璃液体温度计在折叠半干湿毛巾上进行垂直向下轻轻撞击三四次，可以加快感温液体在毛细管内的移动速度，使感温液体落回感温泡内。

4总结

上述4种修复方法需要根据工作用玻璃液体温度计的实际情况灵活运用，选择合适的方法进行修复，有时候用其中一种方法可以修复，有时候需要多种方法交替进行，技巧和力度掌握得越好，工作用玻璃液体温度计的成功修复率就越高。

在检定、校准和使用前必须对工作用玻璃液体温度计进行外观检查，要发现有顶端安全泡管壁留有水银珠、感温液柱断柱、挂色等情况现象应及时修复，修复前应确保工作用玻璃液体温度计无破损、裂痕等情况，避免在修复工作用玻璃液体温度计的过程出现水银泄漏，造成实验室污染，危害工作人员的身体健康。

5建议

在日常使用、运输和存放过程中尽量避免将工作用玻璃液体温度计倒放和振动。通过与送检客户沟通交流得知，客户一般不容易发现自己的工作用玻璃液体温度计有细小断柱或者顶端有水银珠挂壁的情况，这样测出的温度数据将会出现很大的误差，若是采用了不正确的数据，将造成不良后果。客户在了解掌握温度计产生过故障情况后，后期需要特别注意会再次出现断柱或者有水银珠挂壁这种情况。出现这种情况客户可以自行采用上述4种方法进行修复或送当地能修复工作用玻璃液体温度计的计量检定机构进行修复，无法修复的再重新采购新的工作用玻璃液体温度计进行更换。修复后的工作用玻璃液体温度计为了保证量值的准确可靠，需要经过计量检定机构检定或校准后才能使用。

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【作者简介】

曾冰梅，女，1989年出生，工程师，研究方向为温度、压力计量。

（编辑：于淼）