段鋒利

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

關(guān)鍵詞：熱學;計量儀器;檢定;計量

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

1 熱學的量與單位

隨著科學技術(shù)水平的不斷提升以及研究的日益深入，熱學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。隨著熱學的發(fā)展，熱學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。在物理學研究之中，熱學研究一直是熱門領(lǐng)域，它也是物理學的重要組成部分。由于熱學與人們的生活息息相關(guān)，因此在學習與工作中掌握必要的計量單位很有必要，而作為專業(yè)的研究與從業(yè)人員，需要對計量單位的名稱、意義及其相關(guān)的轉(zhuǎn)換公式進行有效的掌握，且能在實際操作中靈活應(yīng)用，這是相關(guān)人員專業(yè)能力與個人素質(zhì)的重要體現(xiàn)。通過對熱學計量單位進行一定程度的使用，可以實現(xiàn)對于各個物理量之間差異性的有效區(qū)分。在日常生活當中，由于對熱學專業(yè)知識的掌握欠缺，使得在對一些事物進行描述的過程中往往忽略了這些專業(yè)的計量單位。例如，描述一個人的身高，在日常生活中往往會說“這個人身高一米七”，這是基于對計量單位足夠了解的情況之下做出的描述。而對于一些了解不充分的事物，以這種描述方式進行描述往往是不科學、不恰當、容易引起誤解的，甚至有時會帶來不必要的麻煩，因此計量單位在生活、學習與生產(chǎn)之中是不可缺少的。

2 熱學系統(tǒng)概念與分類依據(jù)

在物理學當中，將在給予定量范圍內(nèi)由多個微觀粒子組成的體系成為熱力學系統(tǒng)體系。在對系統(tǒng)進行分類的過程中，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)的化學性質(zhì)來對系統(tǒng)進行一定程度的分類，對于一般物質(zhì)而言，其構(gòu)成的復雜程度極高，但也存在著特定的物質(zhì)本身至具有一種化學成分。因為這種物質(zhì)僅存在單一的一種化學成分，因此可以將這種組成較為單一的物質(zhì)所構(gòu)成的熱力學系統(tǒng)稱作為單元系，與之相對應(yīng)的，將兩種或者兩種以上化學組成成分組成的具有一定復雜性的物質(zhì)成為多元系。

3 工業(yè)生產(chǎn)及社會生活中常用的熱學計量

從工業(yè)革命開始到現(xiàn)代工業(yè)社會，熱學的發(fā)展日新月異，各類熱學計量器具層出不窮，從重工業(yè)生產(chǎn)到建筑、食品、衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測等社會生活的方方面面，都在使用熱學計量器具。比如機械制造、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、紅外測溫儀等器具、衛(wèi)生行業(yè)使用的體溫計、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、雙金屬溫度計、鉑電阻溫度計、溫度變送器等。溫度的準確控制，對工業(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確，或者熱處理爐溫度及均勻性不符合標準要求，那么生產(chǎn)出的機械構(gòu)件就會有質(zhì)量缺陷，在使用中極有可能導致經(jīng)濟損失和安全事故;如果醫(yī)用溫度計不準確，醫(yī)用藥品儲存環(huán)境不合規(guī)，可能會導致醫(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，可能導致公路房屋等建筑產(chǎn)生質(zhì)量問題，食品出現(xiàn)水分、微生物等指標超標，進而產(chǎn)生食品安全問題。熱學計量影響著社會生活方方面面，是不容發(fā)生錯誤的。

4 熱學計量儀器的檢定與計量規(guī)程研究

對于熱學計量儀器而言，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，較為常見的熱學計量儀器主要有體溫計、溫度計等，除此之外，還存在著其它一些復雜程度較高的熱學計量儀器如熱電偶、溫度變送器、輻射測溫儀、熱處理爐等。在對儀器進行檢定或校準的過程之中，需要嚴格按照相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范，實事求是進行操作，不怕實驗過程中的高溫或低溫，不畏儀器現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，在檢定過程中保持注意力高度集中，嚴格記錄原始數(shù)據(jù)，只有保證各種熱學計量儀器操作的規(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)，并對其準確度進行有效的保證。計量規(guī)程與規(guī)范，本身也是來源于檢定和校準的實際操作，通過多次多方面的操作，才最終歸納出全面合理的計量檢定規(guī)程和校準規(guī)范，一切從實際出發(fā)，通過科學的計算和歸納，規(guī)避可以避免引入的不確定度，并研究設(shè)計出符合實際需要的計量標準器，這樣才能不斷完善，成功制定出科學合理的計量規(guī)程與規(guī)范。計量檢定與規(guī)程制定是緊密不可分割的。

5 結(jié)束語

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

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