水银温度计示值稳定性的检定及应注意的问题

水银温度计示值稳定性的检定及应注意的问题

郑佩仪

广东省中山市质量计量监督检测所,广东 中山 528400

摘要：文章首先介绍水银温度计的作用，详细分析标准水银温度计示值稳定性检定的方法，探讨在检定过程中操作遇到的问题，最后提出检定过程的改进措施。

关键词：水银温度计；误差；检定；改进措施

引言

    水银温度计是一种膨胀式温度计，利用透明玻璃感温泡和毛细管内的感温液体随被测介质温度的变化而热胀冷缩的作用进行测量温度。水银温度计可以测量 -39℃到 356.7℃之间的温度，在测量过程之中可以直观看到温度的上下变化。水银温度计较为传统且稳定，因此在工业、农业、医疗以及科研等单位得到广泛应用。

    水银温度计是一种膨胀式温度计，利用温度计中的水银感温液体会随温度变化而升高或降低的特点测量温度。水银的凝固点为-

39℃，沸点为 356.7℃。因此，水银温度计可测量-39～356.7℃之间的温度。用水银温度计测量时，能直观看到温度的变化。玻璃管内的水银受热后体积膨胀，温度计的玻璃管和液泡部位的玻璃受热也会膨胀，进而使读出的数据存在一定的误差，因此水银温度计在投入使用前必须做好计量检定工作，减小误差，保证其测量结果准

确可靠。

1.水银温度计的作用

    水银温度计在工业中的利用率较高,是因为水银到受热之后,体膨胀系数的变化情况较为明显,正是因为这样的体积的膨胀,使得工业活动中能够很好的看好的观察的温度的细微变化,从而进行更深一步的产品的研究。在水银体膨胀变化的时候,它在不同的温度环境之中,其膨胀系数与一次方程类此。随着温度的变化,玻璃管内部水银便会受热膨胀,与此同时,温度计玻璃管以及液泡玻璃也会随之膨胀,此时,水银膨胀数值同玻璃膨胀数值之差便是被测温度,正是因为其有着这些方面的作用,所以才值得被研究,其在检定过程中所产生的问题就需要加强注意。

2  标准水银温度计示值稳定性检定的方法

    上限温度不低于100℃的标准水银温度计应在首次检定时进行示值稳定性的检定。示值稳定性检定，主要是通过测定标准水银温度计在上限温度受热不同时间和不同冷却方式下的三个零点位置，计算得出零位上升值和零位下降值。具体步骤如下：

（1）恒温槽升至上限温度时垂直插入标准水银温度计，标准温度计插入前应充分预热，使温度计下限刻度处于液面位置，30分钟后取出自然降至室温，检定零点位置 Z1。

（2）恒温槽升至上限温度时垂直插入标准水银温度计，标准温度计插入前应充分预热，使温度计下限刻线处于液面位置，24小时后取出自然降至室温，检定零点位置Z2。

（3）恒温槽升至上限温度时垂直插入标准水银温度计，标准温度计插入前应充分预热，使温度计下限刻线处于液面位置，10分钟后关闭恒温槽的加热电源。当温度计指示降至高于下限温度刻线2

℃左右时，将温度计向下插入，使上限刻线处于恒温槽液面，随恒温槽自然冷却至室温附近时，取出并检定零点位置Z3。

（4）示值稳定性计算，计算零位上升值和零位下降值。零位上升值由Z2减去Z1得出；零位低降值由Z2减去Z3得出。计算结果应符合表1规定：

表1标准水银温度计示值稳定性

3 在检定过程中操作遇到的问题

（1）测量时，确认恒温室内的液面充满了恒温室盖的表面，当液面低时，温度计的曝光量超过预定要求，测量误差变大。

（2）读取水银的温度线需尽可能多地读取。因为温度计的线是有宽度的。实验结果表明，通过引入测量误差，可以在分辨率为 0.1℃的温度计上引入 +0.02℃的误差。

（3）当水银温度计属于全浸式温度计时，测量时垂直浸入法中暴露液柱的长度不大于 15 度量级。在较高的温度下，过多的液柱暴露会给0.1℃的温度计带来大约+（0.02～0.03）℃

的误差。

（4）在测量仪器观察水银温度计显示值的情况下，始终调整水平位置，使视线垂直于温度计。如果无法保证，则可能导致恒定的仰角或仰角，从而增加测量误差。

（5）当测量温度点与环境温度相差很大时，水银温度计应事先冷却或预热，然后放入恒温容器中，并进行测量，使其突然变冷或突然变冷，不会损坏温度计。

4 检定过程的改进措施

4.1 改进水银温度计的检定程序

    水银温度计的检定程序要不断地进行改进完善，目的是降

低资源的消耗以及污染的影响。虽然检定水银温度计的温度范围和种类不太相同，但是大多数情况下送检的规格是可以分类的。检定温度计操作的过程中计量检测机构可以采用集中检测的方式，将需要检定的温度计进行分类，通过选出相同型号规格以及相同用途的水银温度计，同一时间只需开启一台恒温槽装置，这样就可以对收集到的相同类别的温度计同时进行检定，这样大批量的进行检定，可以减少资源的消耗，也能够减少对环境的污染，工作效率也不断的提高，有很便捷的作用。但是在实际工作中也会存在一些问题，比如一些特殊用途的温度计，可能需要单独检定，因此可以建立一个数据库，将温度计的各项测量数据进行录入，同时对各种类型温度计的计量性能参数进行汇总归纳，保证温度计检定过程中有比较完整的管理方法，提高检定结果的可靠性。

4.2 规范控制汞泄露问题

    水银温度计一般是在实验室中进行检定，因此实验室的工作人员要掌握相应的操作规范，在使用温度计的时候，一定要控制好汞泄漏的处理方法，并且对汞要进行及时的回收和处理，水银温度计一旦发生汞泄露，会严重影响实验室人员的身体健康。在出现汞泄漏时可以采用化学方法进行处理，同时也可以用毛刷收集洒落的汞或者是用水和甘油覆盖在污染处，撒上硫磺粉就不会使液体汞挥发到空气当中，只要不通过人的呼吸道进入身体，就不会对人造成危害。在7天之后也要清扫泄漏之处，避免残留的污染物。相关的部门在水银温度计规范使用的条件之下，应该对汞的原料进行限制，在制作过程中尽量减少对汞的使用，并逐步的完善汞处理的方法和原则。

4.3规范温度计使用人员的行为

    水银温度计一般多用于实验室，使用温度计的人员主要是专业技术人员。因此，应规范这些温度计使用人员的行为，使他们掌握汞泄漏后的处理方法，并做到及时回收和处理汞。水银温度计中的汞泄漏后，可采取化学手段处理，必须立即用滴管、毛刷收集洒落出来的汞，用水或甘油覆盖，并在污染处撒硫磺粉，使之变为硫化汞，液体汞不会挥发到空中，进而无法对人体造成影响。约无液体 7d 后清扫泄漏处。

4.4 完善水银温度计的检定方法

    为了降低资源消耗、污染程度，需要不断完善水银温度计的检定方法。虽然送检的水银温度计的种类不同，但大部分温度计的规格和价格是相同的。在送检水银温度计时，计量检测机构可采取换取的方式，降需要检定的温度计留在检定机构，为客户换取规格型号、用途相同的水银温度计，并出具检定的证书。在此情况下，检定机构可对收集到的相同的温度计进行大批量检定，这样不仅能提高资源的利用效率、减少污染，还有助于工作效率的提高。

    虽然利用使用中的温度计换取检定合格的温度计能减少污染、提高工作效率，但在实际工作中，依然存在一些问题。例如，一些用于特殊用途的温度计并没有可替换品；检定的温度计放置时间过久，进而会影响其准确性。因此，应建立温度计数据库，统一温度计的编号，以保证温度计检定后的可靠性。

4.5 不合格温度计的处理

    在检定水银温度计的过程中，温度计难免会出现不合格的部分，对这种温度计一定要进行处理，可以通过渠道退回到生产温度计的厂家，也可以交由相关的能够处理汞这种物质的公司或者是单位进行处理。对温度计中的汞也要全部进行回收和处理，促进资源能够重复利用，避免对环境的污染。并且检定机构还需避免不合格的水银温度计遗失或者是被丢弃，一旦大批量的不合格水银温度计进入环境之中，由于水银属毒性物质且永远不能分解，对环境的危害严重，目前在世界范围禁用、限用水银已成为共识。

4.6   减少汞的使用

    有关部门在确保水银温度计规范使用的前提下，应对以汞为原料的温度计的制作和销售加以限制，并逐步完善汞的回收和处理。有关科研部门应积极研究和开发无污染、环保的可以代替汞的材料，并逐步取代水银温度计。虽然目前市场上已经出现了数字温度计，但这种温度计的检定没有明确的规章制度约束，且由于技术水平的限制，导致数字温度计的成本较高，没有被广泛应用。

5、结束语

    通过上面的分析能够看出水银温度计的检定工作还是十分重要的。在对水银温度计进行检测的过程中一定要采取正确的措施,才能够避免一些问题的出现。在水银温度计的检定中,还需要加强管理,计量部门应该建立好相关的数据库,对那些在检定过程中的温度计给予很好的分辨,以使其更好的工作。

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