通過實(shí)驗(yàn)研究了側(cè)攪拌式恒溫水槽和恒溫油槽 100 mm 以上的溫度梯度。研究表明在 50～200 ℃ 范圍 內(nèi)恒溫槽 30～100 mm 上層溫場溫度梯度能夠達(dá)到工作用玻璃液體溫度計、工業(yè)鉑電阻溫度計等常規(guī)工業(yè)溫度計 規(guī)程規(guī)范要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，置入深度對傳感器的測量結(jié)果的影響取決于傳感器材料的導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱系數(shù)越 小，影響越小。對于相同材質(zhì)的溫度傳感器，置入深度對傳感器的測量結(jié)果的影響取決于深度直徑比。根據(jù)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果可以推斷，在校準(zhǔn)置入深度較短溫度傳感器時，被校傳感器的軸向傳熱是測量誤差的主要來源，隨著校準(zhǔn)溫度 的提高，置入深度對測量結(jié)果的影響越來越大。

 恒溫槽采用不同的介質(zhì)可以提供-100~300 ℃ 的穩(wěn)定均勻溫場，是中低溫傳感器的校準(zhǔn)中最常用 的恒溫設(shè)備。溫場均勻性是恒溫槽最重要的技術(shù) 指標(biāo)之一，其測試過程一般參照 JJF1030-2010《恒溫 槽技術(shù)性能測試規(guī)范》進(jìn)行，規(guī)范中要求用標(biāo)準(zhǔn) 鉑電阻溫度計考察恒溫槽工作區(qū)域的均勻性，對于 工作區(qū)域的描述為“能保證恒溫槽均勻性與穩(wěn)定性 的區(qū)域”，而如何判斷恒溫上下平面位置則無明確說 明，實(shí)際測試中一般也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。一些文獻(xiàn) 中建議標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計置入深度為 200 mm，但 是在實(shí)際檢定校準(zhǔn)工作中，有很多特殊的被測傳感 器和溫度計無法達(dá)到 200 mm 的置入深度。如工作 用玻璃液體溫度計中有大量的局浸式溫度計，如型 號為 GB-1 的石油產(chǎn)品溫度計的置入深度最多為 55 mm，GB-3 的石油產(chǎn)品溫度計置入深度為 45 mm。 對于工業(yè)鉑電阻溫度計，根據(jù) JJG 229-2010《工業(yè)鉑/ 銅熱電阻檢定規(guī)程》要求在測量 100 ℃ 電阻值時，對置入深度的要求是在穩(wěn)定狀態(tài)下，繼續(xù)增加置 入深度 1 cm，重新達(dá)到熱平衡后，電阻值變化不超 過允差的 5%，對于 Pt100 的 B 級鉑電阻，換算成溫 度為 0.015 ℃，這種校準(zhǔn)要求操作起來比較困難，且 有多種類型工業(yè)用鉑電阻溫度計，如管道常用溫度 傳感器無法達(dá)到操作要求。部分一體化設(shè)計的溫度 變送器，電器部分受熱易影響其電子元器件，亦難以 滿足置入深度要求。為了盡量減小置入深度對傳 感器的校準(zhǔn)結(jié)果的影響，專門研制了一種 用于測量熱量表配對傳感器的恒溫槽。恒溫槽 100 mm 以上溫度場溫度梯度的研究有助于分析校 準(zhǔn)中導(dǎo)熱誤差對測量結(jié)果影響的分析。

分為兩個部分：第一部分為測試恒溫槽上 層溫場的溫度梯度。本實(shí)驗(yàn)采用一支石英材質(zhì)的一 等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計作為參考溫度計，插入恒溫槽 中心液面 250 mm 以下，采用一種特殊設(shè)計的 L 型 鎧裝鉑電阻溫度計（如圖 1 所示）作為測量溫度計， 用于測量水平及垂直溫場。第二部分為測試置入深 度對不同材質(zhì)和不同直徑的溫度傳感器測量結(jié)果的 影響。被測傳感器分別選取一支石英鉑電阻溫度 計，其感溫部分為繞絲元件，骨架和外殼均為石英材 質(zhì)，中空結(jié)構(gòu)，石英玻璃常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)約為 1.4 W/（mK），遠(yuǎn)低于常用傳感器的金屬材質(zhì)的導(dǎo)熱 系數(shù)，而且這種溫度傳感器感溫部分繞絲長度遠(yuǎn)低 于標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，兩只直徑分別為 4.5 mm 和 8 mm 的 鎧裝不銹鋼外殼薄膜鉑電阻溫度傳感器，3 支傳 感器均為 A 級。測量儀表選用 ISOTECH 生產(chǎn)的 mickro500 測溫電橋，為了消除恒溫槽溫度波動對測 量結(jié)果的影響，利用測溫電橋的統(tǒng)計功能，3 s/次的 采集速率，60 組連續(xù)讀數(shù)的算術(shù)平均值作為單次測 量結(jié)果。被測恒溫槽采用湖州唯立儀表廠生產(chǎn)的側(cè) 攪拌式恒溫水槽和恒溫油槽，實(shí)驗(yàn)分別在 50 ℃、 100 ℃、200 ℃ 恒溫條件下進(jìn)行。其中恒溫水槽的工 作介質(zhì)為純水，恒溫油槽的工作介質(zhì)為甲基硅油。