關(guān)于工作用玻璃液體溫度計液柱故障的修復

【摘要】文章分析了工作用玻璃液體溫度計在液柱斷柱等故障時的4種基礎(chǔ)性修復方法，通過修復并檢定或校準后便可以恢復工作用玻璃液體溫度計的正常使用。

【關(guān)鍵詞】玻璃液體溫度計；液柱斷柱；修復；熱修法；冷修法

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.052

Repair of Liquid Column Faults in Working Glass Liquid Thermometers

ZENG Bingmei

（Hainan Kerui Measurement Technology Service Co.， Ltd.， Haikou 570206， China）

Abstract： The article analyzes four basic repair methods for working glass liquid thermometers in the event of liquid column breakage and other faults.After repair， verification or calibration， the normal use of working glass liquid thermometers can be resumed.

Keywords： glass liquid thermometer； liquid column breakage； repair； hot repair method； cold repair method

工作用玻璃液體溫度計利用液體熱脹冷縮效應(yīng)的測溫原理：當溫度變化時，玻璃球中的感溫液體體積會發(fā)生膨脹或收縮，使進入毛細管中的液柱高度發(fā)生變化，從刻度上可指示出溫度的示值。因其價格低廉、測量準確、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、測量范圍廣、使用方便、無需電源的測溫特質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活及科研實驗等領(lǐng)域的溫度測量。

在多年的工作用玻璃液體溫度計計量器具的檢定校準工作中發(fā)現(xiàn)，工作用玻璃液體溫度計最常見的不合格原因是感溫液柱的斷柱，如斷柱故障無法修復，工作用玻璃液體溫度計將無法讀取正確的溫度數(shù)據(jù)，只能按照報廢處理。通常情況下，計量檢定機構(gòu)遇到斷柱故障的工作用玻璃液體溫度計將按規(guī)程出具檢定結(jié)果通知書，客戶不僅需要支付證書費用，還需要采購新的工作用玻璃液體溫度計進行更換和送檢，既造成經(jīng)濟上的雙重損失又延誤了工作進度，還影響了工作用玻璃液體溫度計持續(xù)的溯源性，損失較大。大量的實踐證實，斷柱的工作用玻璃液體溫度計是可以修復的。由于工作用玻璃液體溫度計填充材料及構(gòu)造的特殊性，修復時需特別注意玻璃破碎風險，稍有不慎會損壞工作用玻璃液體溫度計及污染實驗室環(huán)境，所以掌握好修復技術(shù)很重要。秉著不浪費及更好地服務(wù)好客戶的原則，本文根據(jù)筆者的檢定、校準工作經(jīng)驗，總結(jié)了幾種修復工作用玻璃液體溫度計的方法。

1工作用玻璃液體溫度計常見故障

工作用玻璃液體溫度計在運輸和存放時遭受震動（低溫溫度計應(yīng)放低溫設(shè)備中存放），或者是工作用玻璃液體溫度計所裝的感溫液體不純、毛細管不潔凈、充氣情況不佳、使用不當?shù)惹闆r下，使氣體進入感溫液柱，造成工作用玻璃液體溫度計出現(xiàn)頂端安全泡管壁留有水銀珠、感溫液柱斷柱、掛色等情況。常見的玻璃液體溫度計斷柱情況見圖1、圖2、圖3。

2感溫液柱斷柱修復原理

當氣體進入工作用玻璃液體溫度計液柱中，由于毛細管很細，氣體不能上升至頂端，從而造成液柱被分截成兩段甚至多段，一旦出現(xiàn)斷柱、有水銀珠等情況，工作用玻璃液體溫度計不會自動恢復原狀，需要經(jīng)過修復才有可能繼續(xù)使用。修復時主要用到以下幾個原理：

1）利用感溫液體自身重量排出氣體。

2）將感溫液體升至安全泡內(nèi)，排出氣泡。

3）將感溫液體降至感溫泡內(nèi)，排出氣泡。

3修復方法

3.1重力加速度法

這種方法是針對感溫液柱頂端附近出現(xiàn)滯留在內(nèi)壁、安全泡管壁的水銀珠或者是毛細管較粗的斷柱工作用玻璃液體溫度計進行修復。操作時需要確保工作用玻璃液體溫度計外壁無水無油，在周圍環(huán)境相對寬敞空曠的實驗室進行。單手握住溫度計中段部分，迅速突然加速度垂直向下甩溫度計，在速度最快時停住溫度計，利用感溫液體自重的重力加速度使得水銀珠或水銀段回到整體感溫液柱中。需要特別注意的是手握溫度計時應(yīng)松緊適度，過輕會滑出溫度計，過重則易折斷溫度計。具體操作見圖4、圖5。

3.2撞擊法

此方法適用于中間泡有脫節(jié)液柱的工作用玻璃液體溫度計的修復。取一條半干濕有彈性的毛巾折疊幾層墊在桌面上，將工作用玻璃液體溫度計感溫泡置于手掌三分之二處，另一只手在操作的過程中扶住玻璃液體溫度計上端，沿垂直向下方向迅速向毛巾方向瞬間沖擊或振動，撞擊力度要適度柔和，直至斷柱水銀與整體感溫液柱連接。此方法適用于棒式溫度計，不適用于內(nèi)標式溫度計。此方法可以跟以下介紹的冷修法相結(jié)合，先將斷柱的工作用玻璃液體溫度計進行冷縮，取出后用撞擊法，反復幾次，也可將氣泡排除，使液柱連起來。具體操作見圖6、圖7。

3.3熱修法

如上述兩種方法不能修復工作用玻璃液體溫度計，則可以采取熱修法。熱修法需要將工作用玻璃液體溫度計感溫泡緩緩插入溫度略高于測量上限溫度點的恒溫槽液體中，使感溫液柱緩緩上升至安全泡內(nèi)（升至安全泡的1/3或1/2處），此時可以輕彈工作用玻璃液體溫度計安全泡部位，直至使水銀珠或者斷柱部分感溫液與整體感溫液柱連接后取出玻璃液體溫度計，在空氣中重新冷卻回到正常的溫度。如一次連接不上，可反復操作幾次。熱修法需要注意以下幾點。

1）控制感溫液的流速，避免感溫液體超過安全泡容量而使安全泡玻璃破裂。

2）加熱應(yīng)均勻逐漸上升，不得突然將工作用玻璃液體溫度計浸入溫度較高的介質(zhì)中。

3）加熱后的工作用玻璃液體溫度計不能驟冷降溫，避免感溫液柱再次出現(xiàn)斷柱情況發(fā)生。

4）若工作用玻璃液體溫度計頂端沒有安全泡則不可以采用熱修法修復。

3.4冷修法

冷修法適用于修復液柱中斷部分較長，甚至超過了空腔體積到達安全泡內(nèi)的工作用玻璃液體溫度計。將工作用玻璃液體溫度計插入溫度設(shè)定為-30℃酒精槽中進行冷縮，使毛細管中的感溫液柱全部回流至感溫泡中，穩(wěn)定幾分鐘后取出，輕彈中間泡附近，直至感溫液柱連接。若是感溫液柱回流至感溫泡處，但是仍然有部分液柱無法回流至感溫泡，則可以取出工作用玻璃液體溫度計在折疊半干濕毛巾上進行垂直向下輕輕撞擊三四次，可以加快感溫液體在毛細管內(nèi)的移動速度，使感溫液體落回感溫泡內(nèi)。

4總結(jié)

上述4種修復方法需要根據(jù)工作用玻璃液體溫度計的實際情況靈活運用，選擇合適的方法進行修復，有時候用其中一種方法可以修復，有時候需要多種方法交替進行，技巧和力度掌握得越好，工作用玻璃液體溫度計的成功修復率就越高。

在檢定、校準和使用前必須對工作用玻璃液體溫度計進行外觀檢查，要發(fā)現(xiàn)有頂端安全泡管壁留有水銀珠、感溫液柱斷柱、掛色等情況現(xiàn)象應(yīng)及時修復，修復前應(yīng)確保工作用玻璃液體溫度計無破損、裂痕等情況，避免在修復工作用玻璃液體溫度計的過程出現(xiàn)水銀泄漏，造成實驗室污染，危害工作人員的身體健康。

5建議

在日常使用、運輸和存放過程中盡量避免將工作用玻璃液體溫度計倒放和振動。通過與送檢客戶溝通交流得知，客戶一般不容易發(fā)現(xiàn)自己的工作用玻璃液體溫度計有細小斷柱或者頂端有水銀珠掛壁的情況，這樣測出的溫度數(shù)據(jù)將會出現(xiàn)很大的誤差，若是采用了不正確的數(shù)據(jù)，將造成不良后果。客戶在了解掌握溫度計產(chǎn)生過故障情況后，后期需要特別注意會再次出現(xiàn)斷柱或者有水銀珠掛壁這種情況。出現(xiàn)這種情況客戶可以自行采用上述4種方法進行修復或送當?shù)啬苄迯凸ぷ饔貌Ａб后w溫度計的計量檢定機構(gòu)進行修復，無法修復的再重新采購新的工作用玻璃液體溫度計進行更換。修復后的工作用玻璃液體溫度計為了保證量值的準確可靠，需要經(jīng)過計量檢定機構(gòu)檢定或校準后才能使用。

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【作者簡介】

曾冰梅，女，1989年出生，工程師，研究方向為溫度、壓力計量。

（編輯：于淼）