浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的原理、使用与校正
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浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的原理、使用与校正
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采集、批量及参数设置、历史数据处理、趋势图显示、 该系统投用 1年来，计量准确、简单可靠、安全、
超限报警设置及处理、系统自诊断等。系统根据用 开放、实用，赢得了用户信任；其远程监测、记录功能
户确定的周期对质量流量计的累计量、瞬时流量、密 有效强化了计量管理。
度、温度信号轮询采集，以仪表总量与上批次总量之
参考文献
差为实发量，量的确认以瞬时量的变化进行逻辑判
断。采集的主画面显示流量计实时数据和状态信 [1]艾默生过程管理 ．DSP数字信号处理器在科里奥利质量流量计
上的应用[J]．世界仪表与自动化，2001，11：64--67
息。采集的数据存本地数据库，并经高速 Modem
[2]阳宪惠．现场总线技术及其应用[M]．北京：清华大学出版社，
送计量中心服务器，便于远程监测、查询和异议处
1999
理。
浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的
原 理 、使 用与校正
韦 靖
(山东省计量科学研究所，济南 250014)
摘 要 本文主要对蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的工作原理和特性进行了比较，介绍了二者在使
用时应注意的事项，并简述了一般情况下的校正方法。
关键词 蒸汽压力式温度计；气体压力式温度计；温包；校正
压力式温度计是利用灌充式感温系统测量温度 对数递增，由式 1表示如下：
的仪器。所谓灌充式感温系统，是由充有感温介质
logp 一a+1．751ogt—bt+c (1)
的温包、毛细管和压力敏感弹性元件构成的全金属 ￡
式中，a，b，C是由液体的性质决定的常数。
组件。它是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸
由于是非线性的，所以蒸汽压力式温度计的标
点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一
尺刻度不均匀，自标尺上限到下限分度越来越密。
原理而制作的，并用压力表来测量这种压力变化。
而且低沸点液体在温度下限时产生的饱和蒸汽压很
当温度变化时，温包内的工作介质因膨胀导致压力
小，只有当温度计的测温下限比感温液体介质的沸
变化，该压力的变化经毛细管传给弹性元件(如弹簧
点高时，才可以保证在下限容积内具有一定的饱和
管)，使弹性元件变形，经传动机构使指针沿仪表标
蒸气压力。
尺偏转，指示出相应的温度值，从而测得温度。
综合以上原因，为尽可能减少此项误差，蒸汽压
由于压力式温度计的毛细管可以长达几十米，
力式温度计不适用于测量在室温上下波动的温度。
而且结构简单，价格便宜，被广泛应用于生产过程中
计量部门在检定蒸汽压力式温度计后出具检定证书
较远距离的非腐蚀性液体或气体温度的测量。我们
时，要注意是在蒸汽压力式温度计的测量范围(而不
常用的是圆形标尺蒸汽、气体压力式指示温度计。 是标度范围)内来判断准确度等级。
下面就两种压力式温度计的特点及使用过程中的注
从式(1)知，饱和蒸汽压与温度成对数关系，随
意事项做简单论述。
着温度升高，饱和蒸汽压急剧增长。当温度超过一
定数值时，容积内的压力将超过设计允许值而使仪
1 蒸汽压力式温度计的特点及 由特点决定
表机构遭到破坏，所以在使用时必须注意。蒸汽压
的使用注意事项
力式温度计的使用上限较低，一般不超过200℃。
1．1 低沸点液体的饱和蒸汽压力与温度的关系呈 1．2 在蒸汽压力式温度计的密闭系统中，温包有
盐量蕉 ： · 37·2／3的容积用来盛放低沸点的液体，其余空间充满 低 ，因此大气压力变化会造成仪表测量附加误差，可
了这种液体的饱和蒸汽。由于饱和蒸汽只与汽液分 以在仪表投入使用前在现场重新校正仪表零点以减
界面的温度有关，且这个分界面处于温包中，所以温 小此项误差。
度计指示的温度数值仅与温包所处的温度有关，温
2 气体压力式温度计的特点及由特点决定
包的大小、温包内填充液体数量的多少以及毛细管
的使用注意事项
和弹簧管周围温度的变化不会影响到温度计的示
值，也不影响仪表的精度。温度包可以做到较小，无 2．1 气体压力式温度计温包中气态介质的变化过
环境附加误差，无须设温度补偿机构。这是蒸汽压 程相当于一个定容热力变化过程，即一定量的气体
力式温度计的最大优点。 在容积固定的条件下进行升温或降温。由气体的热
由于温包可以做得较小，再加上汽、液的传热性 力学定律得：
能远远优于气体的传热性能，因此与气体压力式温
爱2 = T』12 (…2)
度计相比，它的热惰性较小。
1．3 液柱高度的影响。蒸气压力式温度计充压通 压力 P与温度T之间的关系呈线性，因而它的
常很低，当毛细管及压力弹簧管内充满液体时，液柱 刻度标尺是均匀等分的。
高度将对压力表施加一个正的或负的压力，造成附 气体压力式温度计的感温介质一般为氮气，它
加误差。当温包所处位置高于表头时，液柱高度对 的物理化学性质稳定，而且压力与温度之间呈线性
压力表施加的压力为正，温度计示值要比实际值偏 关系，压力不会因温度的升高而急剧增长。所以该
高，而当温包低于表头时，液柱高度对压力表施加的 类温度计的上限温度相对于蒸汽压力式温度计的上
压力为负，温度计示值会稍有偏低。因此，在使用蒸 限温度要高许多，一般为500℃～600℃左右。
汽压力式温度计时，温包与表头的位置应处于同一 2．2 如果气体压力式温度计系统中原来的充压很
高度。 高，毛细管中的液柱高低对系统的误差就相对很小。
1．4 大气压力的影响。在使用条件下大气压力的 所以液柱高度的影响可以忽略不计。
数值与仪表标定时不一致，对于蒸气压力式温度计， 2．3 对于气体压力式温度计，其封闭系统内部的初
由于初始填充压力和系统的工作压力一般都比较 始填充压力较高。因此大气压力的波动不会引起过
大的仪表附加误差。
表 1 蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的主要区别
影响因素 蒸汽压力式温度计 气体压力式温度计
标尺等分 感温介质的压力与温度关系为非线性，所 感温介质的压力与温度关系为线性，所以标尺
自身 以标尺不等分 等分
特性 温包大小 温包较小 温包较大
使用范围 不超过20o℃ 可以达到500*(3~6000C
环境温度 对示值不产生附加误差 对示值有影响，需采取补偿措施
大气压力 对示值产生附加误差，使用前需校正 对示值基本无影响
外界因素
安装位置 表头与温包的位置对示值有附加误差，二 表头与温包位置产生的影响可忽略不计
者应尽量处于同一高度
2．4 对于气体压力式温度计，如果感温介质和毛细 管。这种方法可以同时补偿毛细管和弹簧管周围环
管材料、弹簧管材料的膨胀系数不同，环境温度变化 境温度变化所引起的误差，但其成本较高；另一种方
就会产生测量误差。为了减小这一误差，生产厂家 法就是在弹簧管自由端与传动放大机构之间引入一
的一种作法就是另外再装一根补偿毛细管和弹簧 个双金属片。环境温度变化时，双金属片产生相应
·38·的变形，以此来补偿弹簧管周围环境温度变化引起 细管中感温介质会因为所处温度的变化而使温度计
超限报警设置及处理、系统自诊断等。系统根据用 开放、实用，赢得了用户信任；其远程监测、记录功能
户确定的周期对质量流量计的累计量、瞬时流量、密 有效强化了计量管理。
度、温度信号轮询采集，以仪表总量与上批次总量之
参考文献
差为实发量，量的确认以瞬时量的变化进行逻辑判
断。采集的主画面显示流量计实时数据和状态信 [1]艾默生过程管理 ．DSP数字信号处理器在科里奥利质量流量计
上的应用[J]．世界仪表与自动化，2001，11：64--67
息。采集的数据存本地数据库，并经高速 Modem
[2]阳宪惠．现场总线技术及其应用[M]．北京：清华大学出版社，
送计量中心服务器，便于远程监测、查询和异议处
1999
理。
浅谈蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的
原 理 、使 用与校正
韦 靖
(山东省计量科学研究所，济南 250014)
摘 要 本文主要对蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的工作原理和特性进行了比较，介绍了二者在使
用时应注意的事项，并简述了一般情况下的校正方法。
关键词 蒸汽压力式温度计；气体压力式温度计；温包；校正
压力式温度计是利用灌充式感温系统测量温度 对数递增，由式 1表示如下：
的仪器。所谓灌充式感温系统，是由充有感温介质
logp 一a+1．751ogt—bt+c (1)
的温包、毛细管和压力敏感弹性元件构成的全金属 ￡
式中，a，b，C是由液体的性质决定的常数。
组件。它是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸
由于是非线性的，所以蒸汽压力式温度计的标
点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一
尺刻度不均匀，自标尺上限到下限分度越来越密。
原理而制作的，并用压力表来测量这种压力变化。
而且低沸点液体在温度下限时产生的饱和蒸汽压很
当温度变化时，温包内的工作介质因膨胀导致压力
小，只有当温度计的测温下限比感温液体介质的沸
变化，该压力的变化经毛细管传给弹性元件(如弹簧
点高时，才可以保证在下限容积内具有一定的饱和
管)，使弹性元件变形，经传动机构使指针沿仪表标
蒸气压力。
尺偏转，指示出相应的温度值，从而测得温度。
综合以上原因，为尽可能减少此项误差，蒸汽压
由于压力式温度计的毛细管可以长达几十米，
力式温度计不适用于测量在室温上下波动的温度。
而且结构简单，价格便宜，被广泛应用于生产过程中
计量部门在检定蒸汽压力式温度计后出具检定证书
较远距离的非腐蚀性液体或气体温度的测量。我们
时，要注意是在蒸汽压力式温度计的测量范围(而不
常用的是圆形标尺蒸汽、气体压力式指示温度计。 是标度范围)内来判断准确度等级。
下面就两种压力式温度计的特点及使用过程中的注
从式(1)知，饱和蒸汽压与温度成对数关系，随
意事项做简单论述。
着温度升高，饱和蒸汽压急剧增长。当温度超过一
定数值时，容积内的压力将超过设计允许值而使仪
1 蒸汽压力式温度计的特点及 由特点决定
表机构遭到破坏，所以在使用时必须注意。蒸汽压
的使用注意事项
力式温度计的使用上限较低，一般不超过200℃。
1．1 低沸点液体的饱和蒸汽压力与温度的关系呈 1．2 在蒸汽压力式温度计的密闭系统中，温包有
盐量蕉 ： · 37·2／3的容积用来盛放低沸点的液体，其余空间充满 低 ，因此大气压力变化会造成仪表测量附加误差，可
了这种液体的饱和蒸汽。由于饱和蒸汽只与汽液分 以在仪表投入使用前在现场重新校正仪表零点以减
界面的温度有关，且这个分界面处于温包中，所以温 小此项误差。
度计指示的温度数值仅与温包所处的温度有关，温
2 气体压力式温度计的特点及由特点决定
包的大小、温包内填充液体数量的多少以及毛细管
的使用注意事项
和弹簧管周围温度的变化不会影响到温度计的示
值，也不影响仪表的精度。温度包可以做到较小，无 2．1 气体压力式温度计温包中气态介质的变化过
环境附加误差，无须设温度补偿机构。这是蒸汽压 程相当于一个定容热力变化过程，即一定量的气体
力式温度计的最大优点。 在容积固定的条件下进行升温或降温。由气体的热
由于温包可以做得较小，再加上汽、液的传热性 力学定律得：
能远远优于气体的传热性能，因此与气体压力式温
爱2 = T』12 (…2)
度计相比，它的热惰性较小。
1．3 液柱高度的影响。蒸气压力式温度计充压通 压力 P与温度T之间的关系呈线性，因而它的
常很低，当毛细管及压力弹簧管内充满液体时，液柱 刻度标尺是均匀等分的。
高度将对压力表施加一个正的或负的压力，造成附 气体压力式温度计的感温介质一般为氮气，它
加误差。当温包所处位置高于表头时，液柱高度对 的物理化学性质稳定，而且压力与温度之间呈线性
压力表施加的压力为正，温度计示值要比实际值偏 关系，压力不会因温度的升高而急剧增长。所以该
高，而当温包低于表头时，液柱高度对压力表施加的 类温度计的上限温度相对于蒸汽压力式温度计的上
压力为负，温度计示值会稍有偏低。因此，在使用蒸 限温度要高许多，一般为500℃～600℃左右。
汽压力式温度计时，温包与表头的位置应处于同一 2．2 如果气体压力式温度计系统中原来的充压很
高度。 高，毛细管中的液柱高低对系统的误差就相对很小。
1．4 大气压力的影响。在使用条件下大气压力的 所以液柱高度的影响可以忽略不计。
数值与仪表标定时不一致，对于蒸气压力式温度计， 2．3 对于气体压力式温度计，其封闭系统内部的初
由于初始填充压力和系统的工作压力一般都比较 始填充压力较高。因此大气压力的波动不会引起过
大的仪表附加误差。
表 1 蒸汽压力式温度计和气体压力式温度计的主要区别
影响因素 蒸汽压力式温度计 气体压力式温度计
标尺等分 感温介质的压力与温度关系为非线性，所 感温介质的压力与温度关系为线性，所以标尺
自身 以标尺不等分 等分
特性 温包大小 温包较小 温包较大
使用范围 不超过20o℃ 可以达到500*(3~6000C
环境温度 对示值不产生附加误差 对示值有影响，需采取补偿措施
大气压力 对示值产生附加误差，使用前需校正 对示值基本无影响
外界因素
安装位置 表头与温包的位置对示值有附加误差，二 表头与温包位置产生的影响可忽略不计
者应尽量处于同一高度
2．4 对于气体压力式温度计，如果感温介质和毛细 管。这种方法可以同时补偿毛细管和弹簧管周围环
管材料、弹簧管材料的膨胀系数不同，环境温度变化 境温度变化所引起的误差，但其成本较高；另一种方
就会产生测量误差。为了减小这一误差，生产厂家 法就是在弹簧管自由端与传动放大机构之间引入一
的一种作法就是另外再装一根补偿毛细管和弹簧 个双金属片。环境温度变化时，双金属片产生相应
·38·的变形，以此来补偿弹簧管周围环境温度变化引起 细管中感温介质会因为所处温度的变化而使温度计
