劉魏魏

關(guān)鍵詞：玻璃液體溫度計;計量;插入深度;測量結(jié)果

引言

根據(jù)JJG 130-2011《工作用玻璃液體溫度計檢定規(guī)程》第3.13條對全浸式溫度計的定義：當(dāng)溫度計的感溫泡和全部感溫液柱浸沒在被測介質(zhì)內(nèi)，且感溫液柱上端面與被測介質(zhì)表面處于同一水平時，才可以正確顯示溫度示值的玻璃液體溫度計（在實際使用中，全浸溫度計的感溫液柱上端面可露出被測介質(zhì)表面10mm以內(nèi)，以便于讀取示值）。

當(dāng)我們看到這段關(guān)于全浸式溫度計的定義時，不免產(chǎn)生這樣一個疑問：為什么溫度計的感溫液柱在露出被測介質(zhì)10mm后，還能正常讀取溫度示值？這露出被測介質(zhì)10mm的液柱會產(chǎn)生多大的溫度偏差？如果露出超過10mm又會產(chǎn)生多大的溫度偏差？

帶著以上的諸多疑問，我們先看一下在實際的檢測過程中，全浸式溫度計的感溫液柱需要露出被測介質(zhì)表面多少距離才能正常讀數(shù)。

我們?nèi)粘Ｋ褂玫暮銣夭?，為防止恒溫介質(zhì)的溢出，都會設(shè)置一個溢流口。根據(jù)現(xiàn)場實際測量，得到以下數(shù)據(jù)：湖州唯立儀表廠HTS-300A型標(biāo)準(zhǔn)油槽，加滿恒溫介質(zhì)后，介質(zhì)表面與儀器上表面間距為21.9mm;湖州唯立儀表廠CJTH-300A型恒溫油槽，加滿恒溫介質(zhì)后，介質(zhì)表面與儀器上表面間距為17.1mm;北京康斯特儀表ConST681-M型智能精密恒溫槽，加滿恒溫介質(zhì)后，介質(zhì)表面與儀器上表面間距為23.8mm。

因此，我們可以認(rèn)為一般情況下恒溫槽內(nèi)介質(zhì)表面距離儀器上表面大于17mm。

1.概述

1.1測量依據(jù)

JJG130-2011《工作用玻璃液體溫度計檢定規(guī)程》。

1.2測量標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計，溫度范圍：50℃～100℃。

1.3被測對象

編號為20200607的工作用玻璃液體溫度計，分度值為0.1℃，溫度范圍為50℃～100℃，浸沒方式為全浸式，感溫液體為水銀。

1.4測量方法

將標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計和被檢工作用玻璃液體溫度計，同時以全浸方式放入恒定溫度為100℃的恒溫槽中，形成不同的高度，待示值穩(wěn)定后，分別讀取標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢溫度計的示值，計算插入深淺被檢溫度計的示值誤差。

2.深度來源和深度分量評定

2.1被檢工作用玻璃液體溫度計測量

（1）重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)深度 u1

標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計讀數(shù)分辨力為其分度值的1/10，即0.01℃，按均勻分布處理，取k=，則標(biāo)準(zhǔn)深度分量u2可表示為u2=0.01/=0.006℃。

（2）由標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計修正不完善引入的標(biāo)準(zhǔn)深度分量u3

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的量值溯源情況可知，標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計在100℃時的測量結(jié)果深度為U=0.03℃，k=2，則標(biāo)準(zhǔn)深度分量u3可表示為u3=0.03/2=0.015℃。

（3）恒溫槽波動度引入的深度分量u4

通過恒溫槽的技術(shù)特性得知，其穩(wěn)定性為±0.02℃/10min，取區(qū)間半寬度0.02℃，按均勻分布處理，取k=，則u4=0.02/=0.01℃。

（4）恒溫槽不均勻性引入的深度分量u5

通過恒溫槽的技術(shù)特性得知，恒溫槽工作區(qū)域最大溫差為0.02℃，取區(qū)間半寬度為0.01℃，按均勻分布處理，取k=，則u5=0.01/=0.006℃。

（5）被檢工作用玻璃液體溫度計讀數(shù)分辨力（估讀）引入的標(biāo)準(zhǔn)深度u6

被檢工作用玻璃液體溫度計讀數(shù)分辨力為其分度值的1/10，即0.01℃，按均勻分布處理，取k=，則u6=0.01/=0.006℃。

（6）刻線寬度引入的深度分量u7

盡管在檢定規(guī)程中對玻璃溫度計的刻線寬度與相鄰兩刻線間的距離做了相關(guān)規(guī)定，但是，在實際檢定過程中，通過大量實驗數(shù)據(jù)驗證表明，由于刻線寬度對讀數(shù)示值的影響通常可達到分度值的2/10，即由于刻線引起的讀數(shù)誤差范圍為±0.02℃，取區(qū)間半寬度為0.02℃，按均勻分布處理，取k= ，則u7=0.02/=0.012℃。

（7）其他

①在讀取溫度計示值過程中，按照全浸的浸沒方式將溫度計垂直插入恒溫槽中，反復(fù)調(diào)整讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡水平位置，并保證讀數(shù)時視線與溫度計感溫液柱上端面保持在同一水平面，因此由于讀數(shù)不垂直引入的深度分量很小，可忽略不計。

②根據(jù)JJG130-2011可知，全浸式溫度計露出液柱高度不應(yīng)超過10mm，實際檢測過程中也未超過，因此露出液柱高度引入的深度非常小，可忽略不計。

3.擴展深度測試

取包含因子k=2，則編號20200607的工作用玻璃液體溫度計在100℃時的示值誤差擴展深度可表示為

U=kuc=2×0.025=0.05℃

總結(jié)

編號為20200607的工作用玻璃液體溫度計在100℃時的示值誤差的擴展深度測試為U=0.05℃（k=2），結(jié)果說明，玻璃液體溫度計插入深度對測量結(jié)果的影響微乎其微，可忽略不計。

參考文獻

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