测量与设备
超限报警设置及处理、系统自诊断等。系统根据用户确定的周期对质量流量计的累计量、瞬时流量、密度、温度信号轮询采集，以仪表总量与上批次总量之差为实发量，量的确认以瞬时量的变化进行逻辑判断。采集的主画面显示流量计实时数据和状态信息。采集的数据存本地数据库，并经高速!"#$%送计量中心服务器，便于远程监测、查询和异议处理。
该系统投用&年来，计量准确、简单可靠、安全、
开放、实用，赢得了用户信任；其远程监测、记录功能有效强化了计量管理。
参考文献
［&］艾默生过程管理’()*数字信号处理器在科里奥利质量流量计
上的应用［+］’世界仪表与自动化，,--&，&&：./0.1
［,］阳宪惠’现场总线技术及其应用［!］清华大学出版社，’北京：
&222
浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的
原理、使用与校正
韦
靖
（山东省计量科学研究所，济南,3--&/）
摘
要
本文主要对蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的工作原理和特性进行了比较，介绍了二者在使蒸汽压力式温度计；气体压力式温度计；温包；校正
用时应注意的事项，并简述了一般情况下的校正方法。
关键词
压力式温度计是利用灌充式感温系统测量温度的仪器。所谓灌充式感温系统，是由充有感温介质的温包、毛细管和压力敏感弹性元件构成的全金属组件。它是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制作的，并用压力表来测量这种压力变化。当温度变化时，温包内的工作介质因膨胀导致压力变化，该压力的变化经毛细管传给弹性元件（如弹簧管），使弹性元件变形，经传动机构使指针沿仪表标尺偏转，指示出相应的温度值，从而测得温度。
由于压力式温度计的毛细管可以长达几十米，而且结构简单，价格便宜，被广泛应用于生产过程中较远距离的非腐蚀性液体或气体温度的测量。我们常用的是圆形标尺蒸汽、气体压力式指示温度计。下面就两种压力式温度计的特点及使用过程中的注意事项做简单论述。
"
（&）8&’134"5#7$#8%
#
式中，"，$，%是由液体的性质决定的常数。由于是非线性的，所以蒸汽压力式温度计的标尺刻度不均匀，自标尺上限到下限分度越来越密。
4"5!67
而且低沸点液体在温度下限时产生的饱和蒸汽压很小，只有当温度计的测温下限比感温液体介质的沸点高时，才可以保证在下限容积内具有一定的饱和蒸气压力。
综合以上原因，为尽可能减少此项误差，蒸汽压力式温度计不适用于测量在室温上下波动的温度。计量部门在检定蒸汽压力式温度计后出具检定证书时，要注意是在蒸汽压力式温度计的测量范围（而不是标度范围）内来判断准确度等级。
从式（&）知，饱和蒸汽压与温度成对数关系，随着温度升高，饱和蒸汽压急剧增长。当温度超过一定数值时，容积内的压力将超过设计允许值而使仪表机构遭到破坏，所以在使用时必须注意。蒸汽压力式温度计的使用上限较低，一般不超过,--9。&’,
在蒸汽压力式温度计的密闭系统中，温包有其余空间充满,:;的容积用来盛放低沸点的液体，
了这种液体的饱和蒸汽。由于饱和蒸汽只与汽液分
・;1・
&蒸汽压力式温度计的特点及由特点决定的使用注意事项
&’&
低沸点液体的饱和蒸汽压力与温度的关系呈对数递增，由式&表示如下：
计量技术,--3’
测量与设备
界面的温度有关，且这个分界面处于温包中，所以温度计指示的温度数值仅与温包所处的温度有关，温包的大小、温包内填充液体数量的多少以及毛细管和弹簧管周围温度的变化不会影响到温度计的示值，也不影响仪表的精度。温度包可以做到较小，无环境附加误差，无须设温度补偿机构。这是蒸汽压力式温度计的最大优点。
由于温包可以做得较小，再加上汽、液的传热性能远远优于气体的传热性能，因此与气体压力式温度计相比，它的热惰性较小。
!"#液柱高度的影响。蒸气压力式温度计充压通常很低，当毛细管及压力弹簧管内充满液体时，液柱高度将对压力表施加一个正的或负的压力，造成附加误差。当温包所处位置高于表头时，液柱高度对压力表施加的压力为正，温度计示值要比实际值偏高，而当温包低于表头时，液柱高度对压力表施加的压力为负，温度计示值会稍有偏低。因此，在使用蒸汽压力式温度计时，温包与表头的位置应处于同一高度。
!"$大气压力的影响。在使用条件下大气压力的数值与仪表标定时不一致，对于蒸气压力式温度计，由于初始填充压力和系统的工作压力一般都比较低，因此大气压力变化会造成仪表测量附加误差，可表!
影响因素
标尺等分
自身特性
温包大小使用范围环境温度大气压力
外界因素
安装位置
表头与温包的位置对示值有附加误差，二者应尽量处于同一高度
表头与温包位置产生的影响可忽略不计
以在仪表投入使用前在现场重新校正仪表零点以减小此项误差。
%气体压力式温度计的特点及由特点决定
的使用注意事项
%"!气体压力式温度计温包中气态介质的变化过程相当于一个定容热力变化过程，即一定量的气体在容积固定的条件下进行升温或降温。由气体的热力学定律得：
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（%）
压力!与温度"之间的关系呈线性，因而它的刻度标尺是均匀等分的。
气体压力式温度计的感温介质一般为氮气，它的物理化学性质稳定，而且压力与温度之间呈线性关系，压力不会因温度的升高而急剧增长。所以该类温度计的上限温度相对于蒸汽压力式温度计的上限温度要高许多，一般为’(()*+(()左右。
%"%如果气体压力式温度计系统中原来的充压很高，毛细管中的液柱高低对系统的误差就相对很小。所以液柱高度的影响可以忽略不计。
其封闭系统内部的初%"#对于气体压力式温度计，
始填充压力较高。因此大气压力的波动不会引起过大的仪表附加误差。
蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的主要区别
蒸汽压力式温度计
感温介质的压力与温度关系为非线性，所以标尺不等分温包较小不超过%(()
对示值不产生附加误差
对示值产生附加误差，使用前需校正
气体压力式温度计
感温介质的压力与温度关系为线性，所以标尺等分温包较大
可以达到’(()*+(()对示值有影响，需采取补偿措施对示值基本无影响
如果感温介质和毛细%"$对于气体压力式温度计，
管材料、弹簧管材料的膨胀系数不同，环境温度变化就会产生测量误差。为了减小这一误差，生产厂家的一种作法就是另外再装一根补偿毛细管和弹簧管。这种方法可以同时补偿毛细管和弹簧管周围环境温度变化所引起的误差，但其成本较高；另一种方
・#,・
法就是在弹簧管自由端与传动放大机构之间引入一个双金属片。环境温度变化时，双金属片产生相应
的变形，以此来补偿弹簧管周围环境温度变化引起的误差。还有一种方法就是在毛细管中放置一根细长的金属丝，当环境温度变化时，毛细管内壁和金属丝之间所形成的环形空间的容积变化刚好与其内部
计量技术%((’"-.%
万方数据
测量与设备
工作液体的体积变化量相等，以此来补偿毛细管的温度附加误差。常用最简单的方法就是采用加大温包容积来减小这一误差。温度计温包体积大，因而热惰性较大。
蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的区别总结如表!。
并注意保"#+压力式温度计的毛细管不得受挤压，
持毛细管畅通。如需要将毛细管弯曲安装时，其弯以便于温包中产生的压力能曲半径不得小于*(,,，迅速准确地传至测量机构。
应在稳定后读"#’考虑到压力式温度计的滞后性，数。
"蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计在使用时需共同注意的事项
"#!
被测介质对温包应无腐蚀作用。
并处"#$检查温度计是否经过计量部门检验合格，
于有效期内。读取并处理数据时应加上计量部门给出的相应温度点的修正值。
"#"应选用合适量程的压力式温度计。应使经常指示的温度位于全量程的$%"或"%&左右，这样观察方便读数可靠。例如，要测量温度为’()左右的介质，现有最大量程为!(()的压力式温度计和最大量程为$(()的压力式温度计各一支，则应该选取前者。"#&
表头应垂直安装在没有振动的安装板上。"#*压力式温度计在使用时应将温包全部插入被测介质中，并尽量达到最大深度，以免影响测量准确度。如果温包只有一部分浸入被测介质中，则由于散热损失，温度计显示温度将低于介质实际温度。但是也不能将一部分毛细管插入介质中去，否则毛细管中感温介质会因为所处温度的变化而使温度计显示温度高于介质实际温度。
&校正
计量部门在检定后，若压力式温度计只是示值
超差，应采取有效的校正措施。简述如下：&#!
若各温度点示值误差基本相同
将铅封去除，保护外壳取下，用起针器将指针拿出。在该温度计全量程的$%"或"%&处取常用的一个温度点，将恒温槽控制在该温度，把温包置于恒温槽中，校正好指针的位置，使该点误差为零。再重新检定一遍。&#$
若各温度点误差逐渐增加或减小
将恒温槽控制在该温度计量程中间位置的温度数，校正好指针的位置，使该点误差为零。或对连杆做微小调节。再进行重新检定。
无规律可寻，则视情况&#"若有比较复杂的变化，
而定。可以经过用户同意降级使用，不能降级的做不合格处理。
参考文献
［!］潘圣铭#温度计量#中国计量出版社［$］沈维道#工程热力学#高等教育出版社
《计量技术》杂志欢迎大家踊跃投稿
《计量技术》杂志以实用性、权威性、及时性为主要特色；坚持面向生产，面向基层，理论与实践相结合的编辑方针；着重报道计量、测试、检验、质量保障等方面的新技术、新产品、新动态、综合评述、经验介绍等内容。欢迎大家投稿，投稿要求如下：
语句要精练、简结，全文尽量不超过&(((字。$(((字以上请附摘要!#来稿以说明问题为主要目的，
和关键词。请一律使用法定计量单位的名称和符号。$#来稿涉及计量单位时，
单位、邮编、通讯地址及联系电话。可通过我刊电子信箱投稿。"#来稿时应写清作者姓名、
立即给作者“稿件回执”，在不迟于四个月内通知作者是否刊用。由于本刊人&#编辑部收到来稿后，
力有限，不刊用稿均不寄还，请作者自留底稿。
计量技术$((*#-.$万方数据・"/・
测量与设备
超限报警设置及处理、系统自诊断等。系统根据用户确定的周期对质量流量计的累计量、瞬时流量、密度、温度信号轮询采集，以仪表总量与上批次总量之差为实发量，量的确认以瞬时量的变化进行逻辑判断。采集的主画面显示流量计实时数据和状态信息。采集的数据存本地数据库，并经高速!"#$%送计量中心服务器，便于远程监测、查询和异议处理。
该系统投用&年来，计量准确、简单可靠、安全、
开放、实用，赢得了用户信任；其远程监测、记录功能有效强化了计量管理。
参考文献
［&］艾默生过程管理’()*数字信号处理器在科里奥利质量流量计
上的应用［+］’世界仪表与自动化，,--&，&&：./0.1
［,］阳宪惠’现场总线技术及其应用［!］清华大学出版社，’北京：
&222
浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的
原理、使用与校正
韦
靖
（山东省计量科学研究所，济南,3--&/）
摘
要
本文主要对蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的工作原理和特性进行了比较，介绍了二者在使蒸汽压力式温度计；气体压力式温度计；温包；校正
用时应注意的事项，并简述了一般情况下的校正方法。
关键词
压力式温度计是利用灌充式感温系统测量温度的仪器。所谓灌充式感温系统，是由充有感温介质的温包、毛细管和压力敏感弹性元件构成的全金属组件。它是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制作的，并用压力表来测量这种压力变化。当温度变化时，温包内的工作介质因膨胀导致压力变化，该压力的变化经毛细管传给弹性元件（如弹簧管），使弹性元件变形，经传动机构使指针沿仪表标尺偏转，指示出相应的温度值，从而测得温度。
由于压力式温度计的毛细管可以长达几十米，而且结构简单，价格便宜，被广泛应用于生产过程中较远距离的非腐蚀性液体或气体温度的测量。我们常用的是圆形标尺蒸汽、气体压力式指示温度计。下面就两种压力式温度计的特点及使用过程中的注意事项做简单论述。
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而且低沸点液体在温度下限时产生的饱和蒸汽压很小，只有当温度计的测温下限比感温液体介质的沸点高时，才可以保证在下限容积内具有一定的饱和蒸气压力。
综合以上原因，为尽可能减少此项误差，蒸汽压力式温度计不适用于测量在室温上下波动的温度。计量部门在检定蒸汽压力式温度计后出具检定证书时，要注意是在蒸汽压力式温度计的测量范围（而不是标度范围）内来判断准确度等级。
从式（&）知，饱和蒸汽压与温度成对数关系，随着温度升高，饱和蒸汽压急剧增长。当温度超过一定数值时，容积内的压力将超过设计允许值而使仪表机构遭到破坏，所以在使用时必须注意。蒸汽压力式温度计的使用上限较低，一般不超过,--9。&’,
在蒸汽压力式温度计的密闭系统中，温包有其余空间充满,:;的容积用来盛放低沸点的液体，
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低沸点液体的饱和蒸汽压力与温度的关系呈对数递增，由式&表示如下：
计量技术,--3’
测量与设备
界面的温度有关，且这个分界面处于温包中，所以温度计指示的温度数值仅与温包所处的温度有关，温包的大小、温包内填充液体数量的多少以及毛细管和弹簧管周围温度的变化不会影响到温度计的示值，也不影响仪表的精度。温度包可以做到较小，无环境附加误差，无须设温度补偿机构。这是蒸汽压力式温度计的最大优点。
由于温包可以做得较小，再加上汽、液的传热性能远远优于气体的传热性能，因此与气体压力式温度计相比，它的热惰性较小。
!"#液柱高度的影响。蒸气压力式温度计充压通常很低，当毛细管及压力弹簧管内充满液体时，液柱高度将对压力表施加一个正的或负的压力，造成附加误差。当温包所处位置高于表头时，液柱高度对压力表施加的压力为正，温度计示值要比实际值偏高，而当温包低于表头时，液柱高度对压力表施加的压力为负，温度计示值会稍有偏低。因此，在使用蒸汽压力式温度计时，温包与表头的位置应处于同一高度。
!"$大气压力的影响。在使用条件下大气压力的数值与仪表标定时不一致，对于蒸气压力式温度计，由于初始填充压力和系统的工作压力一般都比较低，因此大气压力变化会造成仪表测量附加误差，可表!
影响因素
标尺等分
自身特性
温包大小使用范围环境温度大气压力
外界因素
安装位置
表头与温包的位置对示值有附加误差，二者应尽量处于同一高度
表头与温包位置产生的影响可忽略不计
以在仪表投入使用前在现场重新校正仪表零点以减小此项误差。
%气体压力式温度计的特点及由特点决定
的使用注意事项
%"!气体压力式温度计温包中气态介质的变化过程相当于一个定容热力变化过程，即一定量的气体在容积固定的条件下进行升温或降温。由气体的热力学定律得：
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压力!与温度"之间的关系呈线性，因而它的刻度标尺是均匀等分的。
气体压力式温度计的感温介质一般为氮气，它的物理化学性质稳定，而且压力与温度之间呈线性关系，压力不会因温度的升高而急剧增长。所以该类温度计的上限温度相对于蒸汽压力式温度计的上限温度要高许多，一般为’(()*+(()左右。
%"%如果气体压力式温度计系统中原来的充压很高，毛细管中的液柱高低对系统的误差就相对很小。所以液柱高度的影响可以忽略不计。
其封闭系统内部的初%"#对于气体压力式温度计，
始填充压力较高。因此大气压力的波动不会引起过大的仪表附加误差。
蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的主要区别
蒸汽压力式温度计
感温介质的压力与温度关系为非线性，所以标尺不等分温包较小不超过%(()
对示值不产生附加误差
对示值产生附加误差，使用前需校正
气体压力式温度计
感温介质的压力与温度关系为线性，所以标尺等分温包较大
可以达到’(()*+(()对示值有影响，需采取补偿措施对示值基本无影响
如果感温介质和毛细%"$对于气体压力式温度计，
管材料、弹簧管材料的膨胀系数不同，环境温度变化就会产生测量误差。为了减小这一误差，生产厂家的一种作法就是另外再装一根补偿毛细管和弹簧管。这种方法可以同时补偿毛细管和弹簧管周围环境温度变化所引起的误差，但其成本较高；另一种方
・#,・
法就是在弹簧管自由端与传动放大机构之间引入一个双金属片。环境温度变化时，双金属片产生相应
的变形，以此来补偿弹簧管周围环境温度变化引起的误差。还有一种方法就是在毛细管中放置一根细长的金属丝，当环境温度变化时，毛细管内壁和金属丝之间所形成的环形空间的容积变化刚好与其内部
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万方数据
测量与设备
工作液体的体积变化量相等，以此来补偿毛细管的温度附加误差。常用最简单的方法就是采用加大温包容积来减小这一误差。温度计温包体积大，因而热惰性较大。
蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的区别总结如表!。
并注意保"#+压力式温度计的毛细管不得受挤压，
持毛细管畅通。如需要将毛细管弯曲安装时，其弯以便于温包中产生的压力能曲半径不得小于*(,,，迅速准确地传至测量机构。
应在稳定后读"#’考虑到压力式温度计的滞后性，数。
"蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计在使用时需共同注意的事项
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被测介质对温包应无腐蚀作用。
并处"#$检查温度计是否经过计量部门检验合格，
于有效期内。读取并处理数据时应加上计量部门给出的相应温度点的修正值。
"#"应选用合适量程的压力式温度计。应使经常指示的温度位于全量程的$%"或"%&左右，这样观察方便读数可靠。例如，要测量温度为’()左右的介质，现有最大量程为!(()的压力式温度计和最大量程为$(()的压力式温度计各一支，则应该选取前者。"#&
表头应垂直安装在没有振动的安装板上。"#*压力式温度计在使用时应将温包全部插入被测介质中，并尽量达到最大深度，以免影响测量准确度。如果温包只有一部分浸入被测介质中，则由于散热损失，温度计显示温度将低于介质实际温度。但是也不能将一部分毛细管插入介质中去，否则毛细管中感温介质会因为所处温度的变化而使温度计显示温度高于介质实际温度。
&校正
计量部门在检定后，若压力式温度计只是示值
超差，应采取有效的校正措施。简述如下：&#!
若各温度点示值误差基本相同
将铅封去除，保护外壳取下，用起针器将指针拿出。在该温度计全量程的$%"或"%&处取常用的一个温度点，将恒温槽控制在该温度，把温包置于恒温槽中，校正好指针的位置，使该点误差为零。再重新检定一遍。&#$
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无规律可寻，则视情况&#"若有比较复杂的变化，
而定。可以经过用户同意降级使用，不能降级的做不合格处理。
参考文献
［!］潘圣铭#温度计量#中国计量出版社［$］沈维道#工程热力学#高等教育出版社
《计量技术》杂志欢迎大家踊跃投稿
《计量技术》杂志以实用性、权威性、及时性为主要特色；坚持面向生产，面向基层，理论与实践相结合的编辑方针；着重报道计量、测试、检验、质量保障等方面的新技术、新产品、新动态、综合评述、经验介绍等内容。欢迎大家投稿，投稿要求如下：
语句要精练、简结，全文尽量不超过&(((字。$(((字以上请附摘要!#来稿以说明问题为主要目的，
和关键词。请一律使用法定计量单位的名称和符号。$#来稿涉及计量单位时，
单位、邮编、通讯地址及联系电话。可通过我刊电子信箱投稿。"#来稿时应写清作者姓名、
立即给作者“稿件回执”，在不迟于四个月内通知作者是否刊用。由于本刊人&#编辑部收到来稿后，
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