热学计量仪器检定与计量研研究

段锋利

摘 要：热学计量仪器的检定与校准具有一定的复杂性，从本质上来看，它是一个与热学系统是否平衡相关的物理问题。要想对热学计量仪器进行有效的检定与计量，就必须具备热力学方面的专业知识与技能，不仅需要对热学计量单位有着充分的了解，并能够做出准确转化，同时还需要掌握各种热学计量仪器及相关规程和规范，并具备专业的检定能力。本文就针对热学计量仪器检定与计量进行研究与分析。

关键词：热学;计量仪器;检定;计量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.157

1 热学的量与单位

随着科学技术水平的不断提升以及研究的日益深入，热学取得了很大程度的发展，在理论内容上不断丰富与完善，并在人们的生活生产中得到了一定程度上的利用。随着热学的发展，热学的量与单位也随之发展与增加，较常使用的物理量和单位主要包含有温度、摄氏温度、面积热流量、焦耳、马修函数、传热系统等。在物理学研究之中，热学研究一直是热门领域，它也是物理学的重要组成部分。由于热学与人们的生活息息相关，因此在学习与工作中掌握必要的计量单位很有必要，而作为专业的研究与从业人员，需要对计量单位的名称、意义及其相关的转换公式进行有效的掌握，且能在实际操作中灵活应用，这是相关人员专业能力与个人素质的重要体现。通过对热学计量单位进行一定程度的使用，可以实现对于各个物理量之间差异性的有效区分。在日常生活当中，由于对热学专业知识的掌握欠缺，使得在对一些事物进行描述的过程中往往忽略了这些专业的计量单位。例如，描述一个人的身高，在日常生活中往往会说“这个人身高一米七”，这是基于对计量单位足够了解的情况之下做出的描述。而对于一些了解不充分的事物，以这种描述方式进行描述往往是不科学、不恰当、容易引起误解的，甚至有时会带来不必要的麻烦，因此计量单位在生活、学习与生产之中是不可缺少的。

2 热学系统概念与分类依据

在物理学当中，将在给予定量范围内由多个微观粒子组成的体系成为热力学系统体系。在对系统进行分类的过程中，往往以系统和外界相互作用的关系作为分类依据，一般情况下，主要分为三类：第一，系统与系统之外的任何事物均不会发生任何形式的能量转换与相互作用，这一类型的系统被称之为孤立系统;第二，系统与系统之外的事物会发生一定程度的能量转换或者相互作用，但在这一过程之中并不会存在物质交换作用，这一类型的系统被称作为封闭性系统;第三，系统与系统外的事物不仅存在能量转换与相互作用关系，同时在这一过程之中还存在物质交换的情况，这一类型的系统被称作为开放性系统。除了上述的这种分类依据，还可以按照物质的化学性质来对系统进行一定程度的分类，对于一般物质而言，其构成的复杂程度极高，但也存在着特定的物质本身至具有一种化学成分。因为这种物质仅存在单一的一种化学成分，因此可以将这种组成较为单一的物质所构成的热力学系统称作为单元系，与之相对应的，将两种或者两种以上化学组成成分组成的具有一定复杂性的物质成为多元系。

3 工业生产及社会生活中常用的热学计量

从工业革命开始到现代工业社会，热学的发展日新月异，各类热学计量器具层出不穷，从重工业生产到建筑、食品、卫生、环境监测等社会生活的方方面面，都在使用热学计量器具。比如机械制造、金属制造等大型工厂使用的各类型热电偶、温控仪、数字记录仪、红外测温仪等器具、卫生行业使用的体温计、冷藏箱、培养箱，建筑行业使用的各种恒温水槽、干燥箱，沥青成分分析仪、养护设备等器具，食品行业使用的干燥箱、培养箱，以及广泛使用的各类玻璃液体温度计、双金属温度计、铂电阻温度计、温度变送器等。温度的准确控制，对工业生产非常重要，所谓差之毫厘，谬以千里，如果工厂里的热电偶温度不准确，或者热处理炉温度及均匀性不符合标准要求，那么生产出的机械构件就会有质量缺陷，在使用中极有可能导致经济损失和安全事故;如果医用温度计不准确，医用药品储存环境不合规，可能会导致医生误诊和药品失效;建筑行业和食品行业的温度不准，可能导致公路房屋等建筑产生质量问题，食品出现水分、微生物等指标超标，进而产生食品安全问题。热学计量影响着社会生活方方面面，是不容发生错误的。

4 热学计量仪器的检定与计量规程研究

对于热学计量仪器而言，其种类较多，且精密程度也存在着较大程度上的差异。在日常生活中，较为常见的热学计量仪器主要有体温计、温度计等，除此之外，还存在着其它一些复杂程度较高的热学计量仪器如热电偶、温度变送器、辐射测温仪、热处理炉等。在对仪器进行检定或校准的过程之中，需要严格按照相应的规程规范，实事求是进行操作，不怕实验过程中的高温或低温，不畏仪器现场的恶劣环境，在检定过程中保持注意力高度集中，严格记录原始数据，只有保证各种热学计量仪器操作的规范性与正确性，才能获得所需要的高质量数据与参数，并对其準确度进行有效的保证。计量规程与规范，本身也是来源于检定和校准的实际操作，通过多次多方面的操作，才最终归纳出全面合理的计量检定规程和校准规范，一切从实际出发，通过科学的计算和归纳，规避可以避免引入的不确定度，并研究设计出符合实际需要的计量标准器，这样才能不断完善，成功制定出科学合理的计量规程与规范。计量检定与规程制定是紧密不可分割的。

5 结束语

本文主要针对热学计量仪器检定与计量进行研究与分析。首先对热力学的量与单位进行了一定程度的介绍，然后在此基础之上分析了热学系统概念与分类依据以及工业生产及社会生活中常用的热学计量，最后探究了热学计量仪器的检定与计量规程的重点环节。

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