热学计量相关问题数据分析

热学计量相关问题数据分析

朱建霖

天津华测检测认证有限公司 天津市  300300

摘要：热学参数是反映材料热特性的一种指示器，而热学计量中的温度计量及湿度计量在生产与科研中起着举足轻重的作用。在温湿度计量中，计量数据精度是影响计量工作能否高效进行的重要因素，若想提高计量数据精度和有效性，必须要解决计量工作中存在的共性问题。文章对在热学计量的温度、湿度计量工作中经常遇到的有关问题进行分析，并提出相应的要点，希望可以有效地提高热学计量数据结果的准确度。

关键词：热学计量；问题；现状；策略

引言：热学计量指对物质热学性状进行的计量测试，热学计量中温度计量尤为关键，主要针对物质温度参数做出有效的测试，并且进行分析以及控制。同时，湿度测量是关于物质状态和环境进行表征。随着现代工业化进程的加快，以温、湿为代表的热计量手段在生产过程中得到了广泛应用。同时，在热学计量过程中，要清楚温、湿计量工作的现状及存在的问题，在此基础上总结相应的要点，以达到提高热、湿计量结果精度的目标，促进热、湿计量工作的进一步发展。

一、热学计量现状

热学计量是一门与温度、热流、温度等有关物理量有关的计量科学，以热力学法则为基础，构建出一套热学计量标准，并对各种计量仪表进行验证、校准，从而实现对中低温、高温、光电高温、辐射温度和热流、温度的量值传递或溯源。在热计量工作中，温、湿计量是一项非常重要的工作。在生产工艺过程中，通过温度计量仪表，可以有效地表征出生产环境的温度，并对其进行适当的调控，其计量精度会对生产工艺科学性和生产产品合格率产生重要影响。同时，在贮藏过程中，温湿度计量又是保证贮藏品质的一个重要步骤。

二、热学温计量问题分析

（一）热学计量仪表超出温度测量上限

热学计量是一种宏观属性，基于热学可确定一种物质与另一种物质之间的热平衡。其中，温度概念涉及到许多分子的平均运动能，但仅有温度这个概念还不足，仍需要用数字来表示[1]。

在温度计量过程中，常常会遇到测温仪器突然到达最高温度，若出现断路或短路问题，则要对测温仪器进行更换。如果温度计量仪表所测的温度已超出上限范围，就要更换仪表，并且对热电偶系统加以检查，有效控制整个生产工艺的温度，防止在日后出现更大的经济损失。

（二）热学精密漏点仪技术指标有待统一

在热学湿度计量中，露点仪是目前使用最多的一种计量仪器，但在实际使用中，由于对其技术参数的要求并不统一，一些仪器精度有一定分级，有些仪器没有分级，导致对湿度的计量缺乏统一参考，比如下表1是JJG205-2005 露点仪中的技术参数，表2是JJG499-2004 露点仪中的技术参数，这些参数之间存在着较大的差异，导致在计量工作中找不到统一的参考参数，为计量工作造成巨大困难。

表1JJG205-2005 露点仪技术参数

表2JJG499-2004 露点仪技术参数

（三）热学计量精度不高

在热学计量中，对于校正温度计量而言，由于其计量仪技术指标的不统一和湿度计量自身的特性，造成了湿度计量结果的准确度较低。一般情况下，计量误差可达0.32%，这位计量工作带来诸多困难，影响计量精度。

三、常用温度计阐述

测量温度的计量器具即温度计，根据其工作原理的差异，常见的温度计可以划分为电阻温度计，玻璃液体温度计和热电偶温度计等。首先，电阻温度计因金属、合金、半导体等材料的电阻率会随着温度变化而改变，可以通过其电阻率来实现对温度的检测[2]。目前，普遍使用的铂热电阻有三种标准套型、标准长棒型、标准高温型。其次，玻璃液体温度计主要根据工作介质液体在玻璃毛细管内的热膨胀、冷收缩而设计，适用于-100摄氏度至500摄氏度的温度。在一些特定条件下，可延长至-199摄氏度至700摄氏度。根据其外形及构造，可分为杆型、内标型、外标型。最后，热电偶温度计。此种温度计采用的是热电效应，由两个不同导体或半导体构成回路，如果两个连接点之间的温度不一致，则回路中将会出现温差电位，即塞贝克效应。根据应用场合的不同，可将热电偶温度表分为标准温度表和工作温度表。标准热电偶包括一级和二级的铑10- Pt热电偶，其在418.527摄氏度～1084.62摄氏度，一级和二级的铂铑30- Pt热电偶，包括1200摄氏度～500摄氏度。需要注意的是，在测温学中，根据测量对象与被测量对象的关系，可将测量对象划分为接触式和无接触式两类，其中热辐射是指在热平衡条件下物体或热动力体系所发出的辐射。

四、热学计量相关问题数据分析要点

（一）完善热学计量工作规程

在进行热学计量时，应建立一套标准化的计量工作流程，使操作者能严格遵循这些流程，保障热学计量结果更加精准。同时，要检查和维修温度、湿度计量仪器，并且对温度计量仪表的应用记录进行有效管理。如果频繁保养和维修，也要适当做好记录，以保障后期热学计量工作更有效地进行，按照相关规程强化热学计量实效。

（二）优化湿度计量精密露点仪技术指标

在热学计量过程中，不可忽视湿度计量，计量湿度时要结合具体的工作要求，以此为核心基础，合理使用湿度计量精密漏点仪技术进行操作。在运用专业仪器操作时，要统一指标，并且做好相关数据的精确记录工作。另外，要针对依据的标准加以标注，选择专业的标准对湿度计量结果进行记录。

湿度指是一种描述空气中水蒸气含量的参数，其与温度一样，是一种定义水份含量的物理量。最近几年，湿度计量技术与方法得到较大程度的发展，但如果按照测定结果参数来划分，基本上可以将其划分为利用材料的几何大小的改变进行测定，或选用凝结露点法、氯化锂露点法及电解湿度测定法等。因现有的湿度的表达方式和单位非常复杂，并且很难用实体来表达，所以到现在为止，对于湿度及其单位，在世界范围内缺少统一定义，所以则无法从定义中再现出这一单位。如今，各个国家所采用的湿度度量标准都不一样，但主要采用两种平行方式来实现量值的统一，一是确定湿度的绝对测量方法，二是制造可以产生已知湿度气体的设备[3]。

（三）科学使用计量标识

在热学计量中的温湿计量工作中，针对计量结果进行分析，将其和标准值做对比，并且确保相关计量结果达标。在对计量结果进行对比和分析之后，需高效实用标识对热学计量合格的数据结果进行标识。另外，保障计量器具以及计量软件应用标识一致，以便让有关人员能更好地进行计量工作，这样才能更好地确保计量工作的顺利高效地进行。

结束语：综上所述，热学温度是生产与科研中的一项重要工作，热学计量精度与正确性关系到科研与生产能否顺利进行。在热学计量工作高效开展时，要注意增强热学计量工作人员专业素质，强化其实际技能，制定更加完善的热学计量工作程序，并且定期检修和维护热学计量仪器，对统一湿度计量精密露点仪进行有效管理，保障其技术指标符合标准，并应用高效计量标识，从而提升热学计量效果。

参考文献：

[1]孔红艳,邱迪.基于Blackboard平台的热学混合式学习投入影响因素研究[J].物理与工程,2023,33(03):38-45.

[2]江贺希,李同春,晁阳.基于聚类算法的拱坝热学参数反演分析[J].水力发电,2023,49(05):64-70.

[3]蔡春雨,马新军,李鸿明等.基于Mathstudio的热学实验数据处理[J].大学物理实验,2023,36(01):114-118.