雙金屬溫度計的測量原理及應(yīng)用技術(shù)

雙金屬溫度計的原理及應(yīng)用
1主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)雙金屬溫度計（以下簡稱溫度計）的術(shù)語及定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝等。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于由雙金屬元件和護套組成溫度檢測元件，具有圓形標(biāo)度盤，以及測量范圍為-80～+500℃的溫度計。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
ZBY 002 儀器儀表運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法
ZBY003 儀表包裝技術(shù)條件
ZBY120 工業(yè)自動化儀表工作條件——溫度、濕度和大氣壓力
ZBY122 工業(yè)自動化儀表指針指示部分的基本型式、尺寸及指針的一般技術(shù)要求
ZBY123 工業(yè)自動化儀表標(biāo)度的一般規(guī)定
ZBY247 工業(yè)自動化儀表術(shù)語
3 術(shù)語及定義
本標(biāo)準(zhǔn)除采用ZB Y247外，還有以下術(shù)語及定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 角型 檢測元件軸線與標(biāo)度盤平面垂直的型式，亦稱軸向型。
3.2直型 檢測元件軸線與標(biāo)度盤平面平行的型式，亦稱徑向型。
3.3 插入長度 從檢測元件下端至安裝連接接合面或錐螺紋下端的長度（見附錄A圖A1～A4中L）。
3.4置入長度 從檢測元件下端算起，檢測元件處于被測介質(zhì)中的長度。
4產(chǎn)品分類和基本參數(shù)
4.1 型式
溫度計按指示裝置與檢測元件連接安裝方式不同分為下列四種型式；
a徑向
b軸向
c萬向
d.角型
機械電子工業(yè)部1988-06-12批準(zhǔn)--------1989-01-01實施
4.2標(biāo)度盤公稱直徑
溫度計的標(biāo)度盤公稱直徑為60，100，1500mm
4.3 測量范圍
溫度計的測量范圍應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1
測 量 范 圍 
-80 ～ +40 
-40 ～ +80 
0 ～ 50 
0 ～ 100 
0 ～ 150 
0 ～ 200 
0 ～ 300 
0 ～ 400 
0 ～ 500 

4.4度等級
溫度計的度等級為1，1.5，（2.5）
注：括號內(nèi)的度等級不推薦采用。
4.5檢測元件直徑及安裝螺紋
檢測元件直徑及安裝螺紋應(yīng)符合表2規(guī)定。
標(biāo)度盤公稱直徑 檢測元件直徑 安裝螺紋 
60 4，6 M 16×1.5 
100，150 8，10 M27×2 


4.6插入長度
溫度計的插入長度為75，100，150，200，250，300，400，500mm。
注：插入長度大于500mm的，由制造廠與用方商定。
4.7護套的公稱壓力
溫度計護套的公稱壓力應(yīng)從1.0，1.6，2.5，4.0，6.4MPa系列中選取。
4.8安裝連接方式
溫度計的安裝連接方式分為下列四種（見附錄A）；
a. 可調(diào)管接頭；
b.管接頭（外螺紋）；
c.管接頭（內(nèi)螺紋）；
d. 固定螺紋。
4.9指示調(diào)整機構(gòu)
溫度計按指示裝置有無指示調(diào)整機構(gòu)分為下列三種：
a. 無指示調(diào)整機構(gòu)；
b.外部指示調(diào)整機構(gòu)；
c.內(nèi)部指示調(diào)整機構(gòu)。
5技術(shù)要求
5.1正常工作條件
溫度計的正常工作條件應(yīng)符合表3規(guī)定。
表3
工 作 場 所 溫 度 ℃ 相 對 濕 度 % 
掩蔽場所 -25 ～ +55 5 ～ 100 
戶外場所 -40 ～ +85 5 ～ 100 

注：特殊的工作條件，由制造廠與用戶商定。
5.2外觀、結(jié)構(gòu)及裝配質(zhì)量
溫度計的外觀、結(jié)構(gòu)及裝配質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：
a.溫度計各零部件不得有銹蝕，保護層應(yīng)牢固、均勻和光潔；
b. 溫度計表面的玻璃或其他透明材料應(yīng)保持透明，不得有妨礙正確讀數(shù)的缺陷；
c. 溫度計的型式、基本參數(shù)及尺寸（尺寸公差按制造廠有關(guān)規(guī)定）應(yīng)符合4章的規(guī)定；
d.溫度計的指針和標(biāo)度盤應(yīng)符合ZBY122和ZBY123的規(guī)定；指針長度（指針的回轉(zhuǎn)中心到指示的長度）應(yīng)符合表4規(guī)定；指針指示部分與標(biāo)度盤平面間的距離應(yīng)不大于5mm；圓形標(biāo)度為270°～ 300°的部分圓形；指針、標(biāo)度盤及標(biāo)度和標(biāo)志應(yīng)不變色和褪色。
表四
標(biāo)度盤公稱直徑 指針長度 
60 ≥23 
100 ≥36 
150 ≥57 

5.3基本誤差限
溫度計的基本誤差限應(yīng)符合表5規(guī)定。
表五
精度等級 基本誤差 % 
1.0 量程的±1.0 
1.5 量程的±1.5 
(2.5) 量程的±2.5 

5.4回差
溫度計的回差應(yīng)不大于基本誤差限的值。
5.5重復(fù)性
溫度計的重復(fù)性應(yīng)不大于基本誤差限值的二分之一。
5.6熱穩(wěn)定性
溫度計的檢測元件在測量上限保持表6規(guī)定的時間后，仍應(yīng)符合5.3條的要求。
表6
測量上限℃ 保持時間h 
≤300 24 
400 12 
500 4 

5.7時間常數(shù) 
溫度計的時間常數(shù)應(yīng)不大于40s。
5.8耐振性
溫度計應(yīng)能承受頻率為25Hz，位移幅值為0.6mm，振動波形為正弦波，總計24h的耐振性試驗。試驗后，渴度計仍應(yīng)符合5.3條的規(guī)定，且無機械損壞。
5.9位置影響
溫度計從參比工作位置向前、后、左、右傾斜90°時造成的示值變化應(yīng)不大于基本誤差限的值。
5.10耐壓
溫度計的護套應(yīng)能承受1.5倍公稱壓力的耐壓試驗，不出現(xiàn)損壞和滲漏。
5.11運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件
帶出廠包裝的溫度計應(yīng)能承受按ZBY002規(guī)定的高溫（+55℃）、低溫（-40℃）、連續(xù)沖擊（加速度：98m/s2，脈沖持續(xù)時間：11ms）和自由跌落（高度：250mm）試驗。試驗后仍應(yīng)符合5.2、5.3、5.4和5.5條的規(guī)定。
6試驗方法
6.1外觀、結(jié)構(gòu)及裝配質(zhì)量檢查
按5.2條的要求用目檢法和相應(yīng)的工具進行檢查。
6.2基本誤差限試驗
6.2.1試驗條件
a.環(huán)境溫度為15～35℃，相對溫度為45%～75%，大氣壓力為86kPa～106kPa；
b. 溫度計的置入長度應(yīng)符合產(chǎn)品使用說明書的要求；
c.無顛震和振動。
6.2.2試驗設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)儀表
試驗設(shè)備為恒溫槽，標(biāo)準(zhǔn)儀表為標(biāo)準(zhǔn)溫度計。測量恒溫槽溫度時，所采用的測量方法的極限誤差應(yīng)不大于被試溫度計基本誤差限的四分之一。
6.2.3試驗點
每臺溫度計的試驗點不得少于4個，且應(yīng)均勻分布在測量范圍內(nèi)的長標(biāo)度線上（包括測量上限、下限和0℃）。
6.2.4試驗要求
將被試溫度計的檢測元件與標(biāo)準(zhǔn)溫度計插在恒溫槽中，恒溫槽溫度應(yīng)穩(wěn)定在規(guī)定的試驗點溫度，由標(biāo)準(zhǔn)溫度計讀數(shù)，然后讀取被試溫度計的示值。
被試溫度計與標(biāo)準(zhǔn)溫度計示值的差值，即為溫度計在該試驗點的基本誤差。
應(yīng)沿正反行程在各試驗點至少各試驗一次，每次試驗的結(jié)果均應(yīng)符合5.3條的規(guī)定。
6.3回差試驗
回差試驗采用與基本誤差限試驗相同的試驗條件、試驗設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)儀表、試驗點（除被測量上限和下限外）和方法，并與基本誤差限試驗同時進行。在每一試驗點正、反行程的示值的差值，即為溫度計的回差，它應(yīng)符合5.4條的規(guī)定。
6.4重復(fù)性試驗
重復(fù)性試驗采用與基本誤差限試驗相同的試驗條件、試驗設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)儀表和試驗點。應(yīng)沿同一行程（正行程或反行程）在每個試驗點至少讀取三次的示值。沿同一行程在每個試驗點諸示值間的zui大差值即為溫度計的重復(fù)性，它應(yīng)符合5.5條的規(guī)定。同時，仍應(yīng)符合5.3、5.4條的規(guī)定。
6.5熱穩(wěn)定性試驗
溫度計的檢測元件插入恒溫裝置中，在測量上限保持表6規(guī)定的時間。試驗時，恒溫裝置的溫度表化應(yīng)不大于±2℃。試驗后，溫度計仍應(yīng)符合5.6條的規(guī)定。
6.6時間常數(shù)試驗
溫度計的檢測元件處于是溫度較低的介質(zhì)中，待示值穩(wěn)定后迅速移入處于另一溫度較高的恒溫槽內(nèi)（前一種介質(zhì)的溫度與恒溫槽的溫度之差大于溫度計量程的50%，以形成溫度階躍），同時啟動秒表，當(dāng)溫度計示值的變化達到溫度之差（階躍值）的63.2%時，嵌停秒表。秒表所記下的時間即為時間常數(shù)，它應(yīng)符合5.7條的規(guī)定。
6.7耐振性試驗
將溫度計安裝在振動臺上。溫度計的標(biāo)度盤應(yīng)與重力加速度向平行。然后經(jīng)受符合5.8條規(guī)定的鉛垂方向振動。
6.8位置影響試驗
將在室溫條件下的溫度計從參比工作位置前、后、左、右各傾斜90°，然后測量由此產(chǎn)生的示值變化。
6.9耐壓試驗
溫度計護套的耐壓試驗應(yīng)在室溫條件下用水進行外壓試驗，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，試驗時間為1min。試驗過程中，護套應(yīng)不損壞和滲漏。
6.10運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件試驗
將帶出廠包裝的溫度計按ZBY002和5.11條的規(guī)定進行高溫、低溫、連續(xù)沖擊和自由跌落試驗。
7檢驗規(guī)則
7.1出廠檢驗
每臺溫度計均應(yīng)按5.2、5.3條的要求和6.1、6.2條的試驗方法進行出廠檢驗。經(jīng)出廠檢驗合格的溫度計方能出廠，并應(yīng)附有合格證。
7.2檢驗
溫度計有下列情況之一，應(yīng)進行型式檢驗：
a.新產(chǎn)品試制或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；
b.正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；
c. 正常生產(chǎn)時，定期或積累一定產(chǎn)量后，應(yīng)周期性進行一次檢驗；
d.產(chǎn)品長期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時；
e.出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；
f. 國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗的要求時。
8標(biāo)志、包裝
8.1標(biāo)志
溫度計的標(biāo)度盤上應(yīng)有以下標(biāo)志：
a. 制造廠名或廠標(biāo)；
b.產(chǎn)品名稱；
c.產(chǎn)品型號；
d.測量單位符號“℃”；
e.度等級；
f. 產(chǎn)品編號與制造年月。
8.2包裝
溫度計的包裝應(yīng)符合ZBY003的規(guī)定。