對玻璃液體溫度計刻線遮擋引入不確定度的探討

張 哲 生 瑩 胡 靖

(中國計量科學研究院，北京 100013)

0 引言

玻璃液體溫度計的歷史很長，并廣泛應用于工農業、部隊等許多實驗室。影響玻璃液體溫度計檢定結果的不確定度的因素很多，如測量標準器、讀數視線、溫度計露出液柱和刻度線(簡稱刻線)等因素引入的不確定度。查閱技術資料或期刊文獻發現，刻線遮擋引入的不確定度往往被忽略，本文針對溫度計刻線遮擋引入的不確定度進行分析。

1 問題的提出

玻璃液體溫度計是以感溫液面在毛細管中停留的位置通過標尺的刻線來指示溫度的，需要通過觀測判斷示值。因此，它不能像數字顯示的溫度計那樣讓觀測者準確無誤地讀出溫度值。

圖1 棒式玻璃液體溫度計示意圖

圖1為棒式玻璃液體溫度計示意圖。主要由感溫泡、毛細管、標尺、安全泡、感溫液體組成，感溫液體有水銀、酒精、煤油等。當溫度升高時，感溫泡中的液體隨著溫度的升高，液柱不斷上升，溫度穩定后，液柱停止上升并停留在某一高度，通過標尺刻線可讀出溫度計示值。

玻璃液體溫度計的刻度線是指印刻在玻璃棒或刻度板上用以指示溫度值的刻線。由于刻線具有一定的寬度，當感溫液面處于刻線位置時，會遮擋對感溫液面位置的觀測。此時即使溫場發生了一定變化，仍不能從溫度計觀測到感溫液面的相應變化。這種遮擋效應會給示值檢定結果帶來一定的誤差，其影響幅度取決于刻線寬度和相鄰刻線間的距離。……