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中溫區(qū)溫度計量器具的檢定和校準(zhǔn)，長期以來一直使用水槽、油槽作為溫度源，液體恒溫槽的穩(wěn)定性和均勻性較好，所以計量部門都普遍使用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新一代溫度計量儀器不斷推出，如干體爐、熱管檢定爐等，該類儀器升溫速度快，溫度范圍寬，對大氣環(huán)境無污染。通過對便攜式熱管檢定爐各項技術(shù)指標(biāo)進行大量實驗，以確定該熱管檢定是否能滿足中溫區(qū)溫度計量器具檢定或校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的要求。
1、熱管檢定爐的工作原理
熱管檢定爐的主要核心部件是熱管，是一種利用封閉在金屬內(nèi)的工作介質(zhì)反復(fù)進行物理相變從而傳遞熱量的能傳熱裝置或者說是一種依靠管內(nèi)介質(zhì)的蒸發(fā)、凝結(jié)循環(huán)流動而傳遞熱量的部件。重力型熱管，其工作時蒸發(fā)段因加熱使其毛細(xì)材料中的工作介質(zhì)蒸發(fā)吸熱汽化，此時蒸汽壓力上升而使得帶有潛熱的蒸汽通過工作區(qū)流向冷凝段，冷凝段由于大量散熱而使介質(zhì)溫度逐漸降低，通過主體管外的散熱器后凝結(jié)成液體，液體在沿多孔材料靠毛細(xì)管力的作用流回蒸發(fā)段，再次被加熱汽化。如下圖1所示。
2、熱管檢定爐技術(shù)性能實驗數(shù)據(jù)
2.1 熱管檢定爐的穩(wěn)定性
熱管檢定爐溫度達到熱平衡時，在15min內(nèi)，每隔1min記錄一次標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的溫度值，取其zui大值和zui小值的差值的一半，作為熱管檢定爐的波動性。
選一支標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計分別在200℃，300℃，390℃溫度點上進行測試，測試結(jié)果如下表1所示。
2.2 熱管檢定爐多孔之間的均勻性
選擇相對距離zui遠(yuǎn)的兩孔，測量不同測量孔之間的zui大溫差。
選二支標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計分別在200℃，300℃，390℃溫度點上進行測試，測試結(jié)果如下表2所示。
2.3 熱管檢定爐軸向溫場均勻性
2.3.1 熱管檢定爐中心點至底部的軸向溫場選兩支標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計分別在200℃，300℃，390℃上進行測試，從中心點到底部測試結(jié)果如下表3所示。
2.3.2 熱管檢定爐距離上口55mm至底部的軸向溫場開口向下55mm處選用三支石油閃點玻璃溫度計(0~300)℃，分度值為1℃，編號分別為1#，2#，3#，閃點玻璃溫度計在恒溫油槽200℃和300℃的修正值如下表4所示。
三支閃點溫度計變換位置布點圖如下圖2所示。
閃點溫度計與標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計在熱管檢定爐中的測試數(shù)據(jù)如下表5，表6，表7所示。
通過對三支閃點溫度計在55mm處與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在底部的數(shù)據(jù)比對如下表8所示。
由上述表格得出， 200℃時，在距離開口55mm處三支閃點溫度計孔間溫差0.4℃，55mm處距離底部的zui大溫差0.7℃；300℃時，在距離開口55mm處三支閃點溫度計孔間溫差0.4℃，55mm處距離底部的zui
大溫差0.3℃。
3、熱管檢定爐與液體恒溫槽、干體校驗爐的性能比較
3.1 液體恒溫槽的技術(shù)性能指標(biāo)
恒溫油槽油槽的波動度、均勻度、穩(wěn)定性，如下表9所示。
3.2 熱管檢定爐的技術(shù)性能指標(biāo)
便攜式熱管檢定爐，其工作溫度為（200~400）℃，有效工作區(qū)深度為55mm~260mm，出廠技術(shù)指標(biāo)如下表10所示。
3.3 干體式校驗爐的技術(shù)性能指標(biāo)
FLUKE生產(chǎn)的9144型干體校驗爐，溫度范圍為（50~650）℃，深度為150mm，鉑電阻深度插入深度為150mm，在200℃和300℃的技術(shù)性能如下表11。
通過以上表格可以看出，熱管檢定爐其性能技術(shù)性能指標(biāo)滿足《雙金屬溫度計檢定規(guī)程》，《工作用玻璃液體溫度計檢定規(guī)程》，《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》的使用要求。熱管檢定爐*可以在中溫區(qū)溫度計量器具，如雙金屬溫度計，玻璃溫度計，鉑電阻溫度計，數(shù)字溫度計等儀器的檢校工作中作為輔助設(shè)備的使用。
熱管檢定爐的性能指標(biāo)優(yōu)于干體校驗爐的性能指標(biāo)，相對于干體校驗爐，熱管檢定爐擴大了有效工作區(qū)，對于現(xiàn)場校驗短粗型計量器具，如雙金屬溫度計，溫度傳感器系統(tǒng)，溫度變送器等，熱管檢定爐在上口向下55mm處都能保持良好的計量性能，確保量值的準(zhǔn)確可靠。
4、熱管檢定爐與液體恒溫槽比較實例
4.1 雙金屬溫度計
取二件雙金屬溫度計，分別在熱管檢定爐與液體恒溫槽中進行測試，在200℃、300℃點穩(wěn)定后（標(biāo)準(zhǔn)溫度計示值相同），讀取雙金屬溫度計的示值，數(shù)據(jù)比對結(jié)果如下表12所示。
4.2 數(shù)字溫度計
取三件數(shù)字溫度計，分別在熱管檢定爐與液體恒溫槽中進行測試，在200℃、300℃點穩(wěn)定后（標(biāo)準(zhǔn)溫度計示值相同），讀取數(shù)字溫度計的示值，數(shù)據(jù)比對結(jié)果如下表13所示。
由上述表格可以看出，雙金屬溫度計在液體恒溫槽中檢定與在熱管檢定爐中數(shù)據(jù)基本一致，數(shù)字溫度計的測量結(jié)果也基本一致。
恒溫油槽，一般使用的是甲基硅油，超過180℃時，會產(chǎn)生大量的油煙，造成環(huán)境污染，雖然有排煙機抽煙，但還是會有部份油煙會留在實驗室，給操作人員的身體健康也會帶來影響，并且硅油價格昂貴，使用一段時間后需要更換。鹽槽中的硝酸鹽易損壞槽體、攪拌葉片及溫度計等，使用中很不安全。而熱管檢定爐內(nèi)高溫時無油煙，對環(huán)境無污染，對操作人員的身體健康也無影響，在提倡環(huán)境保護和健康生活的時代，熱管檢定爐無疑具有很大的*性。
便攜式熱管檢定爐，溫度范圍（200~400）℃，升溫速度快，從室溫到300℃，大約只需要1h左右。另外，由前面大量的實驗數(shù)據(jù)可以證明熱管檢定爐的技術(shù)性能也基本符合規(guī)程規(guī)范要求，*可以嘗試在中溫區(qū)溫度計量工作中使用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改進，在今后的努力中，如果能嘗試將熱管檢定爐在體積和重量方便做得再輕巧點，方便攜帶，使其能在溫度計量中得到更廣泛的使用。
高溫?zé)犭娕?/span> 多點熱電偶 耐磨熱電阻 熱電偶雙金屬溫度計
