論蒸汽壓力溫度計的原理及應用

【摘 要】蒸汽壓力溫度計是測量非腐蝕性液體或氣體溫度的一種有效裝置，蒸汽壓力溫度計結構特殊，其用于測量溫度的毛細管最長為幾十米之多，結構形式也相對簡單，由于低廉的價格，在生產過程中得到了非常廣泛的應用。目前蒸汽壓力溫度計的用途主要用來測量遠距離的液體或氣體的溫度，采用最多的蒸汽壓力溫度計主要為圓形標尺蒸汽壓力溫度計。本文主要對蒸汽壓力溫度計的原理進行和探討，分析了蒸汽壓力溫度計的特點，介紹了蒸汽壓力溫度計在應用當中的注意事項。

【關鍵詞】蒸汽壓力溫度計；原理；應用

1.壓力溫度計原理概述

壓力溫度計是測量溫度的一種計量器具，主要是利用灌充式感溫系統來進行溫度的測量，測量效果相對其他的溫度計更加準確，并且可以適應復雜的工況。對于灌充式感溫系統我們可以這樣理解：灌充式感溫系統的構造主要包括溫包、毛細管和壓力彈性元件。這里的溫包里面填充了溫度感應的介質，壓力彈性元件是由對壓力敏感的彈片組成的金屬構件。壓力溫度計的原理可以概括為以下幾個方面：

1.1壓力溫度計的測量對象主要為液體和氣體

壓力溫度計的測量對象主要為液體和氣體，并且要求液體和氣體是非腐蝕性的，如果是腐蝕液體和氣體，將損傷壓力溫度計的內部金屬結構，造成溫度測量失效。在生產過程中，我們需要對液體和氣體的溫度進行測量，并了解其變化的動態，壓力溫度計的使用為我們提供了測量手段，使我們能夠實現對液體和氣體溫度的實時監視與測量。

1.2壓力溫度計在測量的時候主要利用壓力變化來達到溫度測量的目的

壓力溫度計在測量時候的工作原理主要是利用內部的溫包和壓力彈性元件的形變來達到測量溫度的目的，具體過程為液體或氣體的溫度變化引起了壓力彈性元件的形變，形變通過毛細管傳導到壓力彈性元件，最終引起溫包的變化，從而對溫度變化形成量化的數據，在這一過程中，溫包、毛細管、壓力彈性元件發揮了溫度變化傳導的作用。

1.3壓力溫度計的內部結構決定了其測量更加準確

壓力溫度計的工作原理主要是靠壓力彈性元件的形變來測量溫度，其內部結構為壓力彈性元件-毛細管-溫包三者之間傳遞形變量，最終形成溫度差，這種結構形式具有極大的優勢，由于壓力彈性元件的靈敏度較高，并且毛細管在傳遞形變的過程中傳遞效果準確，誤差非常小，溫包的測量精度也比較高，綜合來看，壓力溫度計的內部結構決定了測量結果的準確。

1.4壓力溫度計的測溫距離比其他溫度計要長

在生產過程中，收到設備條件的制約，有一些液體和氣體的溫度距離溫度計較遠，并且測溫點安裝起來比較困難，對于這些溫度的測量我們就可以采取壓力溫度計進行測量。由于壓力溫度計具有較長的毛細管，毛細管的長度可以達到幾十米，并且在溫度差傳遞過程中幾乎沒有能量損失，所以最后的測量結果準確率高。所以壓力溫度計可以有效延長測溫距離。

2.蒸汽壓力溫度計的原理及特點

在壓力溫度計中，蒸汽壓力溫度計是一種常見的形式，也是最重要的壓力溫度計類型。正氣壓力溫度計的原理與壓力溫度計原理基本相同，在具體形式上存在一定的區別。其原理和特點主要表現為以下幾個方面：

2.1對于測量低沸點的液體，我們要處理好飽和蒸汽壓力和溫度的關系

在測量低沸點液體的時候，飽和蒸汽壓力和溫度是呈現對數遞增關系的，二者之間是非線性的，從蒸汽壓力溫度計的標尺刻度上可以清楚的反映出來，在標尺上蒸汽壓力和溫度是不均勻的，具體表現是在溫度計標尺刻度的上限比較稀疏，下限比較密集。在用蒸汽壓力溫度計進行測溫的過程中，需要保持下限容積內存在最低的蒸汽壓力。所以，從這一特點來看，蒸汽壓力溫度計并不適用于測量室內溫度。

2.2蒸汽壓力溫度計的溫包是整個溫度計的關鍵部件，體現了蒸汽溫度計的優點

在蒸汽壓力溫度計中，溫包屬于關鍵部件，為了更好的實現蒸汽壓力溫度計測溫的準確性，需要在溫包里面加入一定容積的低沸點的液體，液體體積需占汽包容積的三分之二，另外三分之一的容積用來盛裝低沸點液體的飽和蒸汽。在汽包內存在液體和蒸汽的分界面，飽和蒸汽主要與分界面有關系，所以溫度計的指示與汽包的大小沒有必然的關系。因此，汽包的大小并不影響蒸汽溫度計的測量精度。

2.3蒸汽壓力溫度計使用的過程中，要考慮液柱高度的影響

為了保證正常使用，蒸汽壓力溫度計內的充填壓力需維持在較低的水平，如果毛細管和壓力彈簧管中也被液體充滿的時候，液柱的高度會形成正負兩種壓力差，此壓力差就是液柱造成的額外誤差，對最終的測量結果有著一定的影響，所以在蒸汽壓力溫度計使用的過程中，必須要考慮液柱高度造成的誤差影響，維持液柱高度平衡，減少額外誤差的產生，保持蒸汽壓力溫度計的精度。

2.4蒸汽壓力溫度計使用的過程中，要合理分析大氣壓力造成的影響

蒸汽壓力溫度計在使用的過程中，大氣壓力對測量結果也有一定的影響，具體表現為如果大氣壓力和儀表的標定壓力不一致的時候，蒸汽壓力溫度計的測量結果會出現附加誤差。誤差的產生主要由于蒸汽壓力溫度計一開始充填的壓力和系統的工作壓力過低，導致大氣壓力發生變化的時候，蒸汽壓力溫度計的測量數值也隨之變化，由此帶來測量結果的不準確。所以，為了有效降低大氣壓力的負面影響，我們要在蒸汽壓力溫度計使用前對儀表零點進行重新調校。

3.蒸汽壓力溫度計在應用當中的注意事項

以上我們分析了蒸汽壓力溫度計的原理和特點，從中我們可以看出，在蒸汽壓力溫度計的使用過程中，我們必須充分了解它的特點和使用工況，做到按照實際需求配備蒸汽壓力溫度計，實現蒸汽壓力溫度計的正確使用，發揮蒸汽壓力溫度計測量非腐蝕性液體和氣體溫度的優勢。蒸汽壓力溫度計在應用當中的注意事項主要體現在以下幾個方面：

3.1蒸汽壓力溫度計在使用的過程中，必須保證被測液體和氣體沒有腐蝕性

蒸汽壓力溫度計的測溫對象主要是非腐蝕性和液體和氣體，在使用的時候將汽包插入被測液體內，如果液體和氣體具有腐蝕性，將直接腐蝕汽包。

3.2蒸汽壓力溫度計在應用之前，必須先經過檢驗部門的檢定

蒸汽壓力溫度計屬于計量器具的一種，在使用之前必須按照程序經過檢驗部門的檢定之后方可使用，如果不檢定就直接使用，將無法保證測量精度。

3.3蒸汽壓力溫度計在應用的時候，要注意其量程的選擇

蒸汽壓力溫度計的應用也是分量程的，在應用的時候要根據實際測量要求選擇合適的量程，通常量程的選擇是應是被測溫度的1.5-2倍。

3.4蒸汽壓力溫度計在安裝的時候，要避免振動損傷

蒸汽壓力溫度計在安裝的時候，一定要避免產生振動，否則將造成永久性的損傷，這主要是蒸汽壓力溫度計內部含有壓力彈性部件，振動會損傷該部件。

3.5蒸汽壓力溫度計在應用的過程中，要將溫包插入到被測液體的最深處

蒸汽壓力溫度計在應用的過程中，溫包是測溫過程中的重要部件，必須按照要求插入到被測液體的最深處，保證溫包內的液體和壓力按要求充滿溫包。

3.6蒸汽壓力溫度計在應用的時候，要保證毛細管暢通而不受擠壓

蒸汽壓力溫度計在應用的時候，毛細管的作用是傳遞溫度壓力差，所以必須保證毛細管暢通不受擠壓，否則將會導致最終的測量結果不準確。

3.7蒸汽壓力溫度計在應用的時候，需要等待整體溫度示數穩定之后再進行讀取

蒸汽壓力溫度計和其他的溫度測量裝置一樣，在應用的時候，對于溫度示數的讀取要等到整體溫度穩定之后再進行，避免溫度一發生變化就讀數。 [科]

【參考文獻】

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