双金属温度计校准工具

本工具用于填写双金属温度计的三点校准记录。输入参考温度以及每个校准点的两次读数,系统会算出误差、迟滞,以及两者占量程的百分比。

什么是双金属温度计

双金属温度计用两片粘合在一起的不同金属制成的片条来测量温度。加热时两种金属的膨胀量不同,片条因此发生弯曲。这片条通常绕成一个线圈,带动表盘上的指针转动。

由于线圈是一个机械部件,它在温度下降时的位置和温度上升时并不完全相同。这种差异称为迟滞,校准就是要测量它。

为什么要测三个点

校准要检查仪表在整个工作范围内的表现。通常至少要测三个点:

零点,位于量程的低端
中间点,靠近量程中部
满量程点,位于量程的高端

在每个点上,先从低温一侧升温接近该点,再从高温一侧降温接近该点,两个方向的读数都要记录下来。

计算公式

升温误差 = 升温读数 − 标准值

降温误差 = 降温读数 − 标准值

迟滞 = |升温读数 − 降温读数|

量程 = 满量程标准值 − 零点标准值

占量程百分比 = 数值 ÷ 量程 × 100

标准值是参考仪表显示的温度,被视为准确无误。误差为正表示温度计读数偏高,误差为负表示温度计读数偏低。

示例

对一台量程为 0 到 100 °C 的温度计进行三点检定。

校准点	标准值	升温	降温	升温误差	降温误差	迟滞
零点	0.00	0.40	0.60	+0.40	+0.60	0.20
中间点	50.00	50.80	51.40	+0.80	+1.40	0.60
满量程点	100.00	99.50	99.50	−0.50	−0.50	0.00

量程为 100 − 0 = 100 °C。最大误差为 +1.40 °C,即量程的 1.40%。最大迟滞为 0.60 °C,即量程的 0.60%。

如何解读结果

仪表精度通常以占量程的百分比来表示,因此应将算出的百分比与制造商标注的准确度等级进行比较。标注为 1 级的温度计,误差应保持在量程的 1% 以内。

如果迟滞较大而误差较小,通常说明存在摩擦或线圈老化,而不是刻度整体偏移。如果三个点的误差大小都差不多,说明指针可能只是发生了整体偏移,通常可以通过零位调节螺丝重新校准。

常见问题

为什么零点不能低于 0 °C?

在这份记录中,零点是被校准量程的下限。工具将零点限定在 0 °C 或以上,以便从量程的低端向上计算量程。

双金属温度计的迟滞是由什么引起的?

指针机构的摩擦以及双金属线圈的弹性滞后。线圈在回缩时所走的路径,和它受热伸展时的路径并不完全相同。

误差应该在升温时测量还是降温时测量?

两者都要测。同时记录两个方向的读数,才能看出迟滞。评判仪表时应以两者中较差的一个为准。

什么是量程?

满量程点和零点两处标准值之差,即被校准范围的宽度。

这份记录能否用于其他表盘式温度计?

可以。同样的三点法和同样的公式适用于任何机械表盘式温度计,包括充气式和充液式温度计。

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