耿紅波

摘 要：玻璃液體溫度計(jì)是測(cè)溫儀器中比較常用的一種。從玻璃液體溫度計(jì)的發(fā)展歷史、分類、工作原理等幾個(gè)方面介紹了玻璃液體溫度計(jì)的相關(guān)知識(shí)，并系統(tǒng)闡述了常見(jiàn)玻璃液體溫度計(jì)的檢定工作和檢定過(guò)程中常見(jiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：測(cè)溫儀器；玻璃液體溫度計(jì)；工作原理；檢定

中圖分類號(hào)：TH811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0159-02

溫度計(jì)是所有測(cè)溫儀器的總稱。玻璃液體溫度計(jì)是一種常用的測(cè)溫儀器，是根據(jù)物質(zhì)熱脹冷縮的原理制造的。它是利用介質(zhì)中的感溫液體隨溫度變化而發(fā)生的體積變化與玻璃隨溫度變化而發(fā)生的體積變化之差來(lái)測(cè)量溫度的。一般來(lái)說(shuō)，任何物質(zhì)的任意一種物理屬性，只要它能夠隨溫度的變化而發(fā)生單調(diào)、顯著的變化，都可以用來(lái)標(biāo)志溫度，從而制成溫度計(jì)。玻璃液體溫度計(jì)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)溫范圍廣（-200～+600 ℃），準(zhǔn)確度和靈敏度高，讀數(shù)直觀、方便，耐腐蝕，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。

1 玻璃液體溫度計(jì)的發(fā)展史

現(xiàn)代玻璃溫度計(jì)的雛形可以追溯到1593年，意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了世界上第一支溫度計(jì)。他發(fā)明的溫度計(jì)是一個(gè)頸部極細(xì)的玻璃長(zhǎng)頸瓶，瓶中裝有一半帶顏色的水，把它倒過(guò)來(lái)放在碗里，碗里也會(huì)有同樣顏色的水。隨著溫度的變化，瓶中所包含的空氣便會(huì)收縮或膨脹，頸中的水柱就會(huì)上升或下降。

1631年，法國(guó)化學(xué)家詹·雷伊（T.Rey）改進(jìn)了伽利略發(fā)明的測(cè)溫器。他將測(cè)溫器的長(zhǎng)頸瓶倒過(guò)來(lái)，用長(zhǎng)頸瓶中水的膨脹來(lái)表示冷熱程度。1714年，華倫海特（Denid Fahrenheit）以水銀作為測(cè)溫質(zhì)，利用水銀在玻璃容器的相對(duì)膨脹原理制成玻璃水銀溫度計(jì)。1730年，法國(guó)勒奧默（R-A.E.Reaumur）制作了酒精溫度計(jì)，將水的冰點(diǎn)取為0 oR、水的沸點(diǎn)取為80 oR，在這2個(gè)定點(diǎn)中間將其分成80等份。1742年，瑞典天文學(xué)家攝爾修斯（A.Celsius）用水銀做測(cè)溫質(zhì)，采用百分刻度法，將水的沸點(diǎn)取為0“度”，冰的熔點(diǎn)取為100“度”，隨后他的同學(xué)斯托瑪考慮到日常的使用習(xí)慣把它顛倒過(guò)來(lái)，即將冰的熔點(diǎn)改為0“度”，水的沸點(diǎn)改為100“度”。

2 玻璃液體溫度計(jì)的組成和分類

玻璃溫度計(jì)一般是由感溫泡、感溫液、中間泡、安全泡、毛細(xì)管、主刻度和輔刻度等組成的。感溫泡是用來(lái)貯存感溫液體的，也稱為“貯囊”，是一種內(nèi)徑較大，呈圓柱形或圓形的玻璃管；中間泡和安全泡分別是距溫度計(jì)測(cè)溫下限和測(cè)溫上限刻度線一段距離的玻璃管燒制成的特定的擴(kuò)大部分，用來(lái)容納室溫上升至溫度計(jì)下限時(shí)和溫度超過(guò)溫度計(jì)上限時(shí)膨脹的感溫液體積。

玻璃液體溫度計(jì)種類很多，根據(jù)玻璃液體溫度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，可將其分為棒式溫度計(jì)、內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)和外標(biāo)式溫度計(jì)；根據(jù)玻璃液體溫度計(jì)的感溫介質(zhì)，可分為水銀溫度計(jì)、汞基溫度計(jì)和有機(jī)液體溫度計(jì)；根據(jù)玻璃液體溫度計(jì)測(cè)量時(shí)的使用方式，可分為全浸式溫度計(jì)和局浸式溫度計(jì)；根據(jù)玻璃液體溫度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)度，可分為一等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)貝克曼溫度計(jì)、高精密溫度計(jì)（分度值一般為0.05 K）和工作用溫度計(jì)。

3 玻璃液體溫度計(jì)的工作原理

雖然玻璃液體溫度計(jì)的種類較多，結(jié)構(gòu)也存在一定的差異，但是，它們的測(cè)溫原理是相同的。其工作原理是，基于感溫泡中的感溫液體受外界溫度的影響而熱脹冷縮，由于選擇的感溫液體的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玻璃的膨脹系數(shù)，所以，在測(cè)溫時(shí)，只要觀察液體體積的變化即可感知溫度的變化。

當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫液、感溫泡和毛細(xì)管的體積也會(huì)隨之改變，使得感溫液柱沿毛細(xì)管升高或降低。當(dāng)玻璃液體溫度計(jì)與測(cè)溫介質(zhì)達(dá)到熱平衡時(shí)，讀取感溫液柱上端面的中心位置就可以得到被測(cè)介質(zhì)的溫度。

4 玻璃液體溫度計(jì)的檢定過(guò)程

玻璃液體溫度計(jì)的檢定過(guò)程分為收件、分類、檢定、數(shù)據(jù)記錄和處理等。

4.1 收件

收件員在收取客戶送來(lái)的玻璃液體溫度計(jì)時(shí)，要認(rèn)真、仔細(xì)核對(duì)玻璃液體溫度計(jì)的數(shù)量、狀態(tài)，檢查其是否有破損，是否有明顯的損壞痕跡。如果有破損，要及時(shí)與客戶溝通并做好記錄；同時(shí)，要詳細(xì)記錄客戶的要求，及時(shí)與檢定員溝通。

4.2 分類

由于玻璃液體溫度計(jì)的種類較多，型號(hào)也千差萬(wàn)別，所以，在檢測(cè)之前，需要先將玻璃液體溫度計(jì)按一定的規(guī)律分類，以便于檢測(cè)。比如可以按照需要檢定的溫度范圍分類，也可以按照使用方式是全浸還是局浸分類。分類結(jié)束后，給每支溫度計(jì)上貼上標(biāo)簽并編號(hào)，便于在檢定時(shí)分辨和記錄數(shù)據(jù)等。

4.3 檢定

進(jìn)行檢定工作的要求是：①進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室必須換上特定的工作服。②仔細(xì)閱讀玻璃液體溫度計(jì)的說(shuō)明書(shū)，查看溫度計(jì)是否有特殊的檢測(cè)要求。③檢查恒溫槽。恒溫槽中一般有酒精槽、水槽、油槽等，在檢定之前，要檢查恒溫槽的液面高度是否符合要求。一般情況下，恒溫槽的液面應(yīng)低于槽蓋。檢查無(wú)誤后，打開(kāi)恒溫槽一段時(shí)間，恒定溫度后再開(kāi)始檢測(cè)。④檢定過(guò)程應(yīng)從下限溫度逐點(diǎn)檢定到上限溫度。⑤按照檢定規(guī)程開(kāi)始檢定，讀數(shù)并做好記錄。

4.4 數(shù)據(jù)記錄和處理

根據(jù)編號(hào)依次將玻璃液體溫度計(jì)放入恒溫槽中檢定，待溫度恒定后讀數(shù)，并做好記錄。在改動(dòng)原始數(shù)據(jù)時(shí)，要將正確數(shù)據(jù)寫(xiě)在旁邊，同時(shí)，檢定員要在單據(jù)上簽署自己的名字或名字縮寫(xiě)。檢定全部結(jié)束后，要重新檢查一遍溫度計(jì)，待數(shù)量、狀態(tài)等檢查無(wú)誤后，將其擦拭干凈放入包裝盒。根據(jù)檢定規(guī)程處理記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)，以判斷溫度計(jì)是否合格。

5 檢定注意事項(xiàng)

進(jìn)行檢定工作時(shí)的注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：①檢定之前，要將恒溫槽開(kāi)啟一段時(shí)間作恒溫處理。②玻璃液體溫度計(jì)要垂直放入恒溫槽檢定。③放置玻璃液體溫度計(jì)時(shí)要注意，溫度計(jì)應(yīng)在放入恒溫槽時(shí)，根據(jù)溫度計(jì)的使用要求選擇浸入方式——全部浸入或部分浸入。④讀取玻璃液體溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)，要等待溫度計(jì)的讀數(shù)恒定下來(lái)再讀取。在讀取示值時(shí)，水銀溫度計(jì)應(yīng)讀其凸月面的最高點(diǎn)，有機(jī)液體溫度計(jì)應(yīng)讀其凹月面的最低點(diǎn)。讀數(shù)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要使用適當(dāng)?shù)淖x數(shù)工具，并盡量減小估讀誤差。⑤玻璃液體溫度計(jì)檢定結(jié)束后，不要急于拔出，以防驟冷驟熱影響其使用壽命或?qū)ζ湓斐蓳p害。應(yīng)緩慢取出，并垂直放置，盡量使沾附在其上的介質(zhì)回流到恒溫槽中，隨后可用干燥、柔軟的棉織物擦拭干凈，不可以直接用手碰觸感溫泡，待溫度計(jì)溫度恢復(fù)至室溫后再放入包裝盒內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]高慶中.溫度計(jì)量[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2004.

〔編輯：白潔〕endprint