雙金屬溫度計的特點和檢定方法研究

雙金屬溫度計廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，上海自動化儀表能夠形成對生產(chǎn)溫度的檢測，不同的金屬溫度計在應(yīng)用特點上不同，溫度檢測的條件也不同。雙金屬溫度計是一種用于中低溫環(huán)境的溫度測量儀表，一般用于現(xiàn)場測量，其所能夠接受的溫度范圍較廣，在液體、蒸汽、氣體介質(zhì)、固體表面溫度中都能夠形成溫度測量效果，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。雙金屬溫度計響應(yīng)速度快、體積小、測量穩(wěn)定性高，在使用中需要進(jìn)行檢定，由多個檢定環(huán)節(jié)構(gòu)成，從而保障了雙金屬溫度計測量準(zhǔn)確性。

隨著工業(yè)化發(fā)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)用的溫度計種類多樣、功能多樣。雙金屬溫度計一般應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場溫度檢測，其能夠配合不同的安裝套管，在不同壓力等級下發(fā)揮溫度檢測功能，且適應(yīng)的溫度范圍較廣，測溫介質(zhì)多樣，所以雙金屬溫度計在化工、冶金、石油等多種工業(yè)生產(chǎn)中都有使用。

1 雙金屬溫度計的結(jié)構(gòu)及原理

雙金屬溫度計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)成的溫度測量儀器，其主要元件包括有金屬片、指針、活動螺母、保護(hù)管、表殼、活動端等。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，一般熱電偶熱電阻雙金屬溫度計中金屬片是螺旋卷形狀，這能夠提高金屬片的測溫靈敏度，在溫度發(fā)生改變時，金屬片發(fā)生熱膨脹使得螺旋卷卷起或松開，從而產(chǎn)生金屬片的感溫動作。金屬片一端與指針連接，當(dāng)金屬片產(chǎn)生感溫動作后，過帶動指針運(yùn)動的方式在表盤上指示出溫度數(shù)值。雙金屬溫度計廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)場測溫環(huán)節(jié)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度連續(xù)變化的連續(xù)記錄效果，在溫度檢測的靈敏性上較高，能夠快速反應(yīng)出溫度示值，所以在應(yīng)用上越加廣泛。

2 雙金屬溫度計的應(yīng)用特點

雙金屬溫度計與普通的金屬溫度計不同，其對于溫度變化的響應(yīng)速度較快，溫度測量中也具有較高的穩(wěn)定性，且雙金屬溫度計體積較小，便于在不同的現(xiàn)場測量中使用，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)用特點中進(jìn)行分析，其主要可以體現(xiàn)在以下幾點：

（1）熱電勢不受干擾。雙金屬溫度計的熱電勢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，能夠形成較高的溫度測量穩(wěn)定性，對不同測量環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。（2）結(jié)構(gòu)形式多樣，能夠滿足不同的測量需求。（3）溫度響應(yīng)速度較快，有較強(qiáng)靈敏性，同時溫度變化具有直觀性，能夠現(xiàn)場顯示與記錄。（4）體積較小，應(yīng)用方便，溫度測量可靠性較強(qiáng)。（5）使用壽命較長，能夠長期應(yīng)用于化工生產(chǎn)溫度檢測中，物理化學(xué)性能穩(wěn)定。（6）防腐性能穩(wěn)定。雙金屬溫度計在化工生產(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，不會受測量條件影響發(fā)生腐蝕問題影響測量質(zhì)量。（7）承壓性強(qiáng)。具有較好的承壓能力，在不同壓力等級范圍中能夠進(jìn)行測量，對測量條件的適應(yīng)性較強(qiáng)。（8）電導(dǎo)率較高，電阻溫度系數(shù)較小，熱電勢與溫度間呈線性關(guān)系，線性度好。在雙金屬溫度計的應(yīng)用中，需要對其應(yīng)用的注意事項形成全面了解與掌握，提高雙金屬溫度計使用的科學(xué)合理性，避免對雙金屬溫度計的測溫性能產(chǎn)生影響。所以在雙金屬溫度計使用中，應(yīng)注意以下事項：（1）不同品類雙金屬溫度計的測溫范圍不同，在實際測溫操作中，應(yīng)根據(jù)雙金屬溫度計測溫范圍決定是否使用，不得超過雙金屬溫度計測溫范圍，否則將造成雙金屬溫度計的破壞。（2）雙金屬溫度計在使用中需要正立，不得倒放，且除耐震型雙金屬溫度計，其余類型雙金屬溫度計在使用過程中需要保持穩(wěn)定性，不得邊測量便震動溫度計，否則將造成溫度測量準(zhǔn)確性下降，溫度示數(shù)的變化難以反映實際溫度值。

（3）雙金屬溫度計使用中浸入深度應(yīng)與規(guī)定要求一致，不得浸入過深或未達(dá)到規(guī)定深度，否則溫度示值的準(zhǔn)確度難以有效保。

3 雙金屬溫度計的檢定方法分析

雙金屬溫度的使用需要進(jìn)行檢定，保持雙金屬溫度計在溫度測量中的準(zhǔn)確性，減小溫度測量誤差。雙金屬溫度計的檢定方法應(yīng)根據(jù)中國計量出版社出版的《中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG 226-2001》中要求完成檢定。在雙金屬溫度計的檢定中，主要包括有以下幾方面內(nèi)容。

（1）外觀。雙金屬溫度計的檢定包括多項內(nèi)容，外觀檢查非常為直觀，能夠直接反映雙金屬溫度計是否投入使用。在雙金屬溫度計的外觀檢查中，其需要滿足外觀光滑無腐蝕、整潔、無破損、各組件與配件間連接牢固無松動、配件完整、溫度表盤表面玻璃無異物遮蓋，不影響讀數(shù)、指針完整無彎曲，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。雙金屬溫度計使用中對溫度的測量直接反映于指針指示的示值上，所以需要對示值誤差進(jìn)行檢查，保證示值的準(zhǔn)確性，方能夠形成對溫度的準(zhǔn)確反映。在示值誤差檢查中，通過浸入試驗方式進(jìn)行，將雙金屬溫度計浸入某一液體中，控制浸入長度在浸入范圍內(nèi)，首次檢定的溫度計其檢定點應(yīng)超過4點，后需要進(jìn)行再次檢定，后續(xù)的檢定點可只有3點，但檢定點需要均勻分布于測量范圍中。通過試驗方式對雙金屬溫度計的示值誤差進(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。雙金屬溫度計用于溫度測量，所以應(yīng)保證雙金屬溫度計的溫度測量準(zhǔn)確性，雙金屬溫度計本身的熱穩(wěn)定性直接影響溫度測量準(zhǔn)確性，所以需要對熱穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。在熱穩(wěn)定檢查中，也通過試驗檢查的方式，將溫度計插入恒溫槽，調(diào)整溫度為雙金屬溫度計承溫范圍內(nèi)，如溫度30 0℃，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。通過對該過程中雙金屬溫度計維持測量過程中的溫度示數(shù)波動進(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在溫度示數(shù)波動中應(yīng)低于2℃。熱穩(wěn)定性檢查需要進(jìn)行重復(fù)試驗，在上一次試驗結(jié)束后，待溫度計冷卻后進(jìn)行下一次試驗，在2次試驗檢查中計算示值誤差，在示值誤差不超過非常大允許誤差時表示熱穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)。

（4）切換差。雙金屬溫度計切換差即同一設(shè)定點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非常大允許標(biāo)準(zhǔn)。首次檢查的溫度計中，在同一設(shè)定點的檢查中，需要對設(shè)定點上切換值與下切換值的非常大差值進(jìn)行計算，非常大差值不應(yīng)超過非常大允許誤差的一半。

4 結(jié)語

雙金屬溫度計具有響應(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，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)用于不同壓力等級與不同溫度條件下的溫度測量，所以其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛。雙金屬溫度計的檢定方法有國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，在檢定過程中，上海自動化儀表需要形成對雙金屬溫度計外觀、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使用時的準(zhǔn)確性。