熱管檢定爐在溫度計(jì)量中的實(shí)踐探討

李真光

【摘 要】文章以熱管檢定爐在溫度計(jì)量中的實(shí)踐為研究對(duì)象，首先對(duì)熱管檢定技術(shù)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，接著對(duì)液體恒溫槽、干體校驗(yàn)爐與熱管檢定爐性能進(jìn)行了相應(yīng)的比較，然后對(duì)熱管檢定爐與液體恒溫槽比較進(jìn)行了實(shí)例分析，最后針對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析論述以供參考。

【關(guān)鍵詞】熱管檢定爐；溫度計(jì)量；實(shí)踐探討

0 前言

在中溫區(qū)溫度計(jì)量器具的檢定和校準(zhǔn)過(guò)程中，長(zhǎng)期以來(lái)一直都在使用水槽、油槽作為相應(yīng)的溫度源，但隨著新型的溫度計(jì)量?jī)x器不斷推出，其具有更好的性能，且無(wú)污染、升溫快，因此可以考慮對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的取代。

1 熱管檢定技術(shù)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

1.1 熱管檢定爐穩(wěn)定性分析

在對(duì)熱管檢定爐穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí)，可以通過(guò)以下試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)：首先當(dāng)熱管檢定爐的溫度滿足熱平衡要求之后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)需要每隔一分鐘就對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)顯示的溫度數(shù)值進(jìn)行一次記錄，并將其最大值與最小值相減取取其差值的一半作為熱管檢定爐的波動(dòng)性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。其中，規(guī)定時(shí)間一般為15分鐘。接著選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鉑電阻溫度計(jì)對(duì)其波動(dòng)值進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)選擇的溫度點(diǎn)為200℃、300℃與390℃，結(jié)果顯示，在溫度點(diǎn)為200℃、300℃與390℃時(shí)，其溫度波動(dòng)值大小分別為±0.009、±0.012、±0.02，其波動(dòng)值隨著溫度升高呈上升狀態(tài)。

1.2 熱管檢定爐多孔間的均勻性

為保證熱管檢定爐兩孔之間均勻性結(jié)果的客觀真實(shí)性，需要在孔間選擇上選取最遠(yuǎn)距離的兩孔，并測(cè)量不同孔之間最大的溫度差。

首先仍是選擇選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鉑電阻溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度點(diǎn)在200℃、300℃與390℃時(shí)孔間溫度差，分別為0.014、0.017、0.04，由數(shù)據(jù)可知其呈現(xiàn)下降狀態(tài)。

1.3 熱管檢定爐距離上口55毫米至底部的軸向溫度場(chǎng)

選用三支閃點(diǎn)玻璃溫度計(jì)用于熱管檢定爐距離上口55毫米處測(cè)量，閃點(diǎn)玻璃溫度計(jì)范圍0℃至300℃。將其溫度計(jì)編號(hào)為1、2、3。溫度點(diǎn)我200℃與300℃，在恒溫油槽處于200℃與300℃時(shí)編號(hào)為1、2、3閃點(diǎn)玻璃溫度計(jì)修正值分別為+1、+0.3、+1，+1.2、-0.2、+0.6.

2 液體恒溫槽、干體校驗(yàn)爐與熱管檢定爐性能比較

2.1 液體恒溫槽性能技術(shù)指標(biāo)

以型號(hào)為HTS-300A恒溫油槽為例，在溫度點(diǎn)為200℃時(shí)，溫度均勻度（水平溫差）為0.0049，溫度均勻度（最大溫差）為0.003，溫度波動(dòng)度為±0.01。在溫度點(diǎn)為300℃時(shí)，溫度均勻度（水平溫差）為0.0029，溫度均勻度（最大溫差）為0.009，溫度波動(dòng)度為±0.01。

2.2 熱管檢定爐的技術(shù)性能指標(biāo)

以型號(hào)為HKT-008型的熱管檢定爐為例，工作溫度范圍為200℃～400℃，在工作區(qū)深度方面，其工作區(qū)深度為5.5至26cm，相應(yīng)的出場(chǎng)技術(shù)指標(biāo)如表1所示：

表1 熱管檢定爐技術(shù)性能指標(biāo)

2.3 干體式校驗(yàn)爐的技術(shù)性能指標(biāo)

以FLUKE生產(chǎn)的型號(hào)為9144型干體校驗(yàn)爐為例，工作溫度范圍為50℃～650℃，在工作區(qū)深度方面，其深度為15cm，溫度范圍為200℃至300℃。在溫度點(diǎn)為200℃時(shí)，溫度波動(dòng)度為±0.029，孔間溫差為0.049，軸向溫場(chǎng)的均勻性為0.086。在溫度點(diǎn)為200℃時(shí)，溫度波動(dòng)度為±0.016，孔間溫差為0.049，軸向溫場(chǎng)的均勻性為0.036。

通過(guò)上述闡述分析可知，熱管檢定爐具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，其整體性能滿足《工作用玻璃液體溫度計(jì)檢定規(guī)程》、《雙金屬溫度計(jì)檢定規(guī)程》、《工作鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》的相關(guān)使用要求，根據(jù)熱管檢定爐的性能我們完全可以斷定其可以在中溫區(qū)溫度計(jì)量器具的校驗(yàn)工作中來(lái)作為輔助性的裝備進(jìn)行使用。

干體校驗(yàn)爐的性能指標(biāo)要低于熱管檢定爐的性能指標(biāo)，熱管檢定爐與干體校驗(yàn)爐相比，熱管檢定爐的工作區(qū)更大，且熱管檢定爐針對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)短粗型計(jì)量器具在其上口向下的55mm處都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)良好計(jì)量性能的保持，從而使得量值的準(zhǔn)確性更加的可靠。

3 熱管檢定爐與液體恒溫槽比較實(shí)例分析

3.1 雙金溫度計(jì)

在熱管檢定爐與液體恒溫槽中分別插入兩根相同的雙金溫度計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，溫度點(diǎn)分別設(shè)為200℃與300℃，待到其溫度點(diǎn)穩(wěn)定后讀取雙金溫度計(jì)的數(shù)值，雙金屬溫度計(jì)在液體恒溫槽與熱管檢定爐中對(duì)比數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下表2所示：

表2

3.2 數(shù)字溫度計(jì)

在熱管檢定爐與液體恒溫槽中分別插入三根相同的數(shù)字溫度計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，溫度點(diǎn)分別設(shè)為200℃與300℃，待到其溫度點(diǎn)穩(wěn)定后讀取數(shù)字溫度計(jì)的數(shù)值。數(shù)字溫度計(jì)在液體恒溫槽與熱管檢定爐中對(duì)比數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下表3所示：

表3

通過(guò)上述數(shù)據(jù)我們可以得知，數(shù)字金屬溫度計(jì)在液體恒溫槽與熱管檢定爐檢定數(shù)據(jù)基本一致，雙金屬溫度計(jì)在液體恒溫槽與熱管檢定爐檢定數(shù)據(jù)基本也一致。

4 實(shí)踐結(jié)果討論分析

對(duì)于恒溫油槽來(lái)說(shuō)，其油槽中使用的為甲基硅油，當(dāng)溫度高于180℃時(shí)，會(huì)有大量的油煙產(chǎn)生，從而對(duì)環(huán)境造成一定的污染，盡管有專業(yè)的排煙機(jī)進(jìn)行抽煙，但實(shí)驗(yàn)室中仍會(huì)存在部分油煙，這種油煙對(duì)人體具有一定的危害性，因此會(huì)對(duì)具體操作的人員的身體帶來(lái)一定的負(fù)面影響，并且在價(jià)格方面，甲基硅油也非常昂貴，并且使用一段時(shí)間后還要進(jìn)行相應(yīng)的更換，因此使用成本較高，在鹽槽中，硝酸鹽的存在會(huì)損害槽體、攪拌葉片與溫計(jì)等，因此在具體的使用過(guò)程中其安全性也無(wú)法得到保證，而選擇熱管檢定爐進(jìn)行替換，將會(huì)很好的解決上述問(wèn)題，首先其在高溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生油煙，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，相應(yīng)的操作人員也可以放心的進(jìn)行操作，在當(dāng)下提倡環(huán)境保護(hù)和健康生活的大背景之下，熱管檢定爐的優(yōu)越性是顯而易見的。型號(hào)為HKT-008型便攜式熱管檢定爐，溫度范圍一般在200℃至400℃，且具有升溫速度快等優(yōu)點(diǎn)，從室溫提升至300℃，只需要一小時(shí)時(shí)間即可完成。

5 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)前面大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以證明熱管檢定爐的技術(shù)性能也基本符合規(guī)程規(guī)范要求，因此完全可以嘗試在中溫區(qū)溫度計(jì)量工作中進(jìn)行相應(yīng)的使用。若可以嘗試將熱管檢定爐的體積盡量做得小巧一些，在重量方面也進(jìn)行相應(yīng)的降低，從而更加便于攜帶，那么相信熱管檢定爐在未來(lái)溫度計(jì)量中將會(huì)得到更廣泛的使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張召.熱管檢定爐在溫度計(jì)量中的應(yīng)用探討[J].工程技術(shù)：文摘版：00311-00311.

[2]宋姍姍，胡涵星，郁龍水，等.熱管檢定爐在溫度計(jì)量中的應(yīng)用[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2017（1）：46-48.endprint