熱學(xué)計(jì)量儀器檢定與計(jì)量研研究

段鋒利

摘 要：熱學(xué)計(jì)量儀器的檢定與校準(zhǔn)具有一定的復(fù)雜性，從本質(zhì)上來看，它是一個(gè)與熱學(xué)系統(tǒng)是否平衡相關(guān)的物理問題。要想對(duì)熱學(xué)計(jì)量儀器進(jìn)行有效的檢定與計(jì)量，就必須具備熱力學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)與技能，不僅需要對(duì)熱學(xué)計(jì)量單位有著充分的了解，并能夠做出準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化，同時(shí)還需要掌握各種熱學(xué)計(jì)量儀器及相關(guān)規(guī)程和規(guī)范，并具備專業(yè)的檢定能力。本文就針對(duì)熱學(xué)計(jì)量儀器檢定與計(jì)量進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：熱學(xué);計(jì)量儀器;檢定;計(jì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.157

1 熱學(xué)的量與單位

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升以及研究的日益深入，熱學(xué)取得了很大程度的發(fā)展，在理論內(nèi)容上不斷豐富與完善，并在人們的生活生產(chǎn)中得到了一定程度上的利用。隨著熱學(xué)的發(fā)展，熱學(xué)的量與單位也隨之發(fā)展與增加，較常使用的物理量和單位主要包含有溫度、攝氏溫度、面積熱流量、焦耳、馬修函數(shù)、傳熱系統(tǒng)等。在物理學(xué)研究之中，熱學(xué)研究一直是熱門領(lǐng)域，它也是物理學(xué)的重要組成部分。由于熱學(xué)與人們的生活息息相關(guān)，因此在學(xué)習(xí)與工作中掌握必要的計(jì)量單位很有必要，而作為專業(yè)的研究與從業(yè)人員，需要對(duì)計(jì)量單位的名稱、意義及其相關(guān)的轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行有效的掌握，且能在實(shí)際操作中靈活應(yīng)用，這是相關(guān)人員專業(yè)能力與個(gè)人素質(zhì)的重要體現(xiàn)。通過對(duì)熱學(xué)計(jì)量單位進(jìn)行一定程度的使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于各個(gè)物理量之間差異性的有效區(qū)分。在日常生活當(dāng)中，由于對(duì)熱學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握欠缺，使得在對(duì)一些事物進(jìn)行描述的過程中往往忽略了這些專業(yè)的計(jì)量單位。例如，描述一個(gè)人的身高，在日常生活中往往會(huì)說“這個(gè)人身高一米七”，這是基于對(duì)計(jì)量單位足夠了解的情況之下做出的描述。而對(duì)于一些了解不充分的事物，以這種描述方式進(jìn)行描述往往是不科學(xué)、不恰當(dāng)、容易引起誤解的，甚至有時(shí)會(huì)帶來不必要的麻煩，因此計(jì)量單位在生活、學(xué)習(xí)與生產(chǎn)之中是不可缺少的。

2 熱學(xué)系統(tǒng)概念與分類依據(jù)

在物理學(xué)當(dāng)中，將在給予定量范圍內(nèi)由多個(gè)微觀粒子組成的體系成為熱力學(xué)系統(tǒng)體系。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分類的過程中，往往以系統(tǒng)和外界相互作用的關(guān)系作為分類依據(jù)，一般情況下，主要分為三類：第一，系統(tǒng)與系統(tǒng)之外的任何事物均不會(huì)發(fā)生任何形式的能量轉(zhuǎn)換與相互作用，這一類型的系統(tǒng)被稱之為孤立系統(tǒng);第二，系統(tǒng)與系統(tǒng)之外的事物會(huì)發(fā)生一定程度的能量轉(zhuǎn)換或者相互作用，但在這一過程之中并不會(huì)存在物質(zhì)交換作用，這一類型的系統(tǒng)被稱作為封閉性系統(tǒng);第三，系統(tǒng)與系統(tǒng)外的事物不僅存在能量轉(zhuǎn)換與相互作用關(guān)系，同時(shí)在這一過程之中還存在物質(zhì)交換的情況，這一類型的系統(tǒng)被稱作為開放性系統(tǒng)。除了上述的這種分類依據(jù)，還可以按照物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的分類，對(duì)于一般物質(zhì)而言，其構(gòu)成的復(fù)雜程度極高，但也存在著特定的物質(zhì)本身至具有一種化學(xué)成分。因?yàn)檫@種物質(zhì)僅存在單一的一種化學(xué)成分，因此可以將這種組成較為單一的物質(zhì)所構(gòu)成的熱力學(xué)系統(tǒng)稱作為單元系，與之相對(duì)應(yīng)的，將兩種或者兩種以上化學(xué)組成成分組成的具有一定復(fù)雜性的物質(zhì)成為多元系。

3 工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)生活中常用的熱學(xué)計(jì)量

從工業(yè)革命開始到現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)，熱學(xué)的發(fā)展日新月異，各類熱學(xué)計(jì)量器具層出不窮，從重工業(yè)生產(chǎn)到建筑、食品、衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)等社會(huì)生活的方方面面，都在使用熱學(xué)計(jì)量器具。比如機(jī)械制造、金屬制造等大型工廠使用的各類型熱電偶、溫控儀、數(shù)字記錄儀、紅外測(cè)溫儀等器具、衛(wèi)生行業(yè)使用的體溫計(jì)、冷藏箱、培養(yǎng)箱，建筑行業(yè)使用的各種恒溫水槽、干燥箱，瀝青成分分析儀、養(yǎng)護(hù)設(shè)備等器具，食品行業(yè)使用的干燥箱、培養(yǎng)箱，以及廣泛使用的各類玻璃液體溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、鉑電阻溫度計(jì)、溫度變送器等。溫度的準(zhǔn)確控制，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)非常重要，所謂差之毫厘，謬以千里，如果工廠里的熱電偶溫度不準(zhǔn)確，或者熱處理爐溫度及均勻性不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，那么生產(chǎn)出的機(jī)械構(gòu)件就會(huì)有質(zhì)量缺陷，在使用中極有可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和安全事故;如果醫(yī)用溫度計(jì)不準(zhǔn)確，醫(yī)用藥品儲(chǔ)存環(huán)境不合規(guī)，可能會(huì)導(dǎo)致醫(yī)生誤診和藥品失效;建筑行業(yè)和食品行業(yè)的溫度不準(zhǔn)，可能導(dǎo)致公路房屋等建筑產(chǎn)生質(zhì)量問題，食品出現(xiàn)水分、微生物等指標(biāo)超標(biāo)，進(jìn)而產(chǎn)生食品安全問題。熱學(xué)計(jì)量影響著社會(huì)生活方方面面，是不容發(fā)生錯(cuò)誤的。

4 熱學(xué)計(jì)量儀器的檢定與計(jì)量規(guī)程研究

對(duì)于熱學(xué)計(jì)量儀器而言，其種類較多，且精密程度也存在著較大程度上的差異。在日常生活中，較為常見的熱學(xué)計(jì)量儀器主要有體溫計(jì)、溫度計(jì)等，除此之外，還存在著其它一些復(fù)雜程度較高的熱學(xué)計(jì)量儀器如熱電偶、溫度變送器、輻射測(cè)溫儀、熱處理爐等。在對(duì)儀器進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)的過程之中，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范，實(shí)事求是進(jìn)行操作，不怕實(shí)驗(yàn)過程中的高溫或低溫，不畏儀器現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，在檢定過程中保持注意力高度集中，嚴(yán)格記錄原始數(shù)據(jù)，只有保證各種熱學(xué)計(jì)量儀器操作的規(guī)范性與正確性，才能獲得所需要的高質(zhì)量數(shù)據(jù)與參數(shù)，并對(duì)其準(zhǔn)確度進(jìn)行有效的保證。計(jì)量規(guī)程與規(guī)范，本身也是來源于檢定和校準(zhǔn)的實(shí)際操作，通過多次多方面的操作，才最終歸納出全面合理的計(jì)量檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范，一切從實(shí)際出發(fā)，通過科學(xué)的計(jì)算和歸納，規(guī)避可以避免引入的不確定度，并研究設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需要的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，這樣才能不斷完善，成功制定出科學(xué)合理的計(jì)量規(guī)程與規(guī)范。計(jì)量檢定與規(guī)程制定是緊密不可分割的。

5 結(jié)束語

本文主要針對(duì)熱學(xué)計(jì)量儀器檢定與計(jì)量進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)熱力學(xué)的量與單位進(jìn)行了一定程度的介紹，然后在此基礎(chǔ)之上分析了熱學(xué)系統(tǒng)概念與分類依據(jù)以及工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)生活中常用的熱學(xué)計(jì)量，最后探究了熱學(xué)計(jì)量儀器的檢定與計(jì)量規(guī)程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王成.核電廠計(jì)量管理工作論述[J].現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理，2011（04）：57-59.

[2]張普慶，孫清州，荊海鷗等.鑄造用砂熱膨脹測(cè)定儀的開發(fā)與應(yīng)用[J].鑄造技術(shù)，2004（06）：425-426.

[3]余迎，胡曉聰，夏浩等.淺談核電廠計(jì)量建標(biāo)管理策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（20）：165-166.

[4]婁德奎.大型電站鍋爐膨脹中心的研究[J].電站系統(tǒng)工程，2002（05）：14.