温度计量的发展趋势

温度计量的发展趋势

贾小倩

中航长城计量测试(南京)有限公司

摘要：温度计量是我国计量领域的组成部分之一，也是发展和完善我国计量体系不可或缺的参数。文章结合温度计量工作实践，分析了温度计量在计量领域和国民经济中的地位和作用，而后再提出温度计量的发展趋势，即：未来一段时期内，温度计量工作将继续围绕着“提高计量准确度、扩大计量范围、拓宽应用领域”三个方面展开，其中测量准确度是基础；而温度计量在技术发展方面将向新原理、新方法和新应用方向发展，并逐步形成多学科交叉融合、综合集成创新的技术体系。

关键词：温度；计量；发展趋势

温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位是开尔文（K）或摄氏度（℃）。温度计量是以温度的量值为依据，对温度测量结果进行复现并在测量结果上加以记录和溯源，用以测量和比较不同时间、地点或空间温度值的工作。随着科学技术的发展，温度计量的范围越来越广，内涵也越来越丰富。温度计量在工业、农业、医疗、科研、商业等各个领域发挥着重要作用。工业上，测量各种金属材料在不同温度下的热膨胀系数，用于设计、改进和优化各种冶金设备和工艺；测量各种机械部件和产品在不同温度下的工作性能，用以优化产品设计；测量各种玻璃、陶瓷等材料在不同温度下的热稳定性等。基于此可见，温度计量在各行各业中应用的重要性，因此，本文对温度计量的发展趋势进行探究将具有必要性。

1 温度计量在计量领域和国民经济中的地位和作用

1.1 温度计量有利推进了国民经济建设发展

温度是经济社会发展的基础，也是建设“中国制造”的重要参数。《计量发展规划（2013-2020年）》提出，要推动温度等计量器具产业升级，促进物联网、人工智能、新一代信息技术与温度计量的深度融合，不断提高我国温度测量水平，使其成为支撑“中国制造”的重要技术基础。据统计，温度测量设备在日常生产生活中应用广泛，可用于制造、农业、交通运输、建筑、环境保护、医疗卫生等国民经济各个领域。在能源消耗中，电力、石油天然气及煤炭等能源占70%以上，其中电力的消耗约占总消耗的70%。在工业生产中，制造过程中的温度控制至关重要，需要测量产品在一定温度范围内的实际值，保证产品质量和精度；农业生产中也需要测量环境温度，为农作物生长提供适宜环境；此外，建筑领域的室内温度也是一个重要参数，需要在合适的温度范围内控制室内温度。由此可见，温度计量对经济社会的发展有着至关重要的作用。

1.2 温度计量是保障产品质量安全的重要手段

温度是计量测试技术的重要研究领域，也是反映国家质量安全的重要指标。由于温度与人类生活和国民经济发展息息相关，因此温度计量在整个国民经济建设中具有举足轻重的地位。

从生产制造角度看，温度计量能够有效保证产品质量安全，从而促进生产效率的提高和产品质量的提升。例如，在生产过程中，由于温度的高低会直接影响产品的质量，如钢铁、建材等行业需要经过高温热处理才能保证质量，而玻璃制品、橡胶制品等则需要经过低温回火处理才能保证质量。从消费角度看，温度是影响消费品使用性能、寿命和安全的重要因素之一，也是影响消费品使用安全性的重要因素。

2 温度计量的发展趋势

2.1 不断提高计量准确度

在温度计量工作中，随着温度测量准确度的不断提高，对计量的准确度也提出了更高的要求。由于温度计量仪器的性能不断提升，特别是高精度的热电偶和热电阻在温度计量领域中应用广泛，在一定程度上提高了温度测量准确度。

在热电偶、热敏电阻和热电传感器等温度测量仪器中，其内部结构十分复杂，尤其是内部的阻值转换装置，需要通过不同的物理量进行转换，因此其在实际应用中存在一定误差。因此，必须根据不同的工作原理和应用环境进行合理设计和选择，确保其不会对温度测量准确度造成影响。例如，热电偶作为最常用的温度测量仪器，其内部结构较为复杂，因此其在设计和应用中必须根据实际情况进行合理选择，同时还应在实际应用中进行合理设计，以确保其在温度测量工作中能够达到较高的准确度。

尤其是在一些特殊工作环境下，例如需要通过辐射对温度进行测量的场合，为了避免由于环境因素导致的温度测量误差，需要进行合理设计。而在对辐射温度计进行设计时，必须在不影响温度测量准确度的基础上，对辐射管的管壁厚度和屏蔽措施进行合理选择。特别是在对辐射计的长时间使用过程中，必须保证其不会受到外界因素影响而影响到其性能。

2.2 不断扩大计量范围

温度计量的范围是指温度量值的量值可以在什么范围内进行量传，也就是温度计量的量值范围。其中温度固定点的研究发展是温度量值传递发展的一个重要方面。近年来，为了更为方便的传递温度标准，国家开始着手研究两类不同于温标定义点的固定点。一类是高温非定义固定点，这种固定点中的研究热点是金属碳共晶点，并且其将来可能代替温度灯作为温度传递标准；另一类是小型实用固定点，比如水三相点等，这类固定点虽然温度不确定度比较高，但是相对于比较校准法的不确度来说，其实用性还是较高的。为了扩大量传范围，温度固定点又增加了WC-C固定点、Re-C固定点、Pt-C固定点、Co-C等高温固定点，为热电偶、辐射温度计的量值溯源提供了有力保障。

随着科技水平的不断提高，温度计量工作中所使用的测量手段越来越先进，其可以通过对多种仪器设备和技术手段的有效应用，满足温度计量工作中对于准确度、精度以及稳定性等多个方面的要求。例如：计算机技术广泛应用于温度计量工作中之后，计算机技术在温度计量工作中所发挥出来的作用就越来越大。在温度计量工作中，利用计算机技术进行数据处理和信息传递，不仅可以减少温度计量工作中的技术难度，还能保证温度计量工作中所使用的温度测量仪器设备得到充分利用，从而扩大温度计量工作中的测量范围。

2.3 不断拓宽应用领域

在日常生活中，温度计量的领域十分广泛，其中以制冷、供暖、空调、工业制造、医疗卫生医药行业以及科学研究等为代表。

（1）制冷：随着制冷技术的发展，温度的测量已由原来的低温状态向高温状态发展。温度计量在制冷领域的应用十分广泛，可以说没有温度计量就没有制冷技术的发展。低温温度计量在制冰系统中是不可缺少的测量工具，还可以用来作为冰箱制冷时压缩机和冷凝器工作温度的测定。

（2）供暖：供暖系统中温度测量十分重要，它关系到整个供暖系统的设计和使用。目前，我国室内温度控制标准都是在室温20℃以上时，由室外空气与室内空气之间进行热交换而产生的。因此，室内空气温度的测量就显得十分重要，也是供暖系统设计的依据之一。

（3）空调：空调是现代生活中不可缺少的家用电器之一，它在夏季可以给人们带来凉爽，而在冬季可以给人们带来温暖，空调的温度调节就必须用到温度计量。

（4）工业制造：在工业生产中，温度也是十分重要的参数之一。生产设备、生产工艺都是有温度控制的，所以生产过程中必须对温度进行准确测量。

（5）医疗卫生医药行业：在医疗卫生领域中，温度测量也是十分重要的参数之一，在医药企业，各种药物的存储、各种菌落的培养都离不开合适的温度环境。在医疗卫生领域中，温度测量主要用来作为医疗器械、临床诊断、科学研究等方面的重要参数。

（6）科研：在科研中，温度也是一项十分重要的参数，它对于实验设备的设计、实验数据的分析和科研结果的判断都具有重要意义。

结束语

总而言之，未来一段时期内，温度计量在国家发展和国民经济建设中的地位和作用将更加重要，在科技进步和技术创新的推动下，温度计量技术将进一步提高测量准确度和增加测量范围，并进一步向新原理、新方法和新应用方向发展。但另一方面，在不断完善温度计量技术体系的同时，应加强对现有温度计量标准装置的校准与管理，尤其是对新建立的国家温度标准装置开展稳定性考核工作；另外，要加强对计量专业人才的培养与引进，以提高我国温度计量水平。只有这样才能确保我国计量在国际上具有足够的地位，为我国经济建设和社会发展提供高质量、高水平的温度计量保障。

参考文献

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[2]王德帅,汤泰来,刘云同.室温控制与供热分户计量同步应用及发展[J].气象水文海洋仪器,2014,31(01):126-128.