双金属温度计固定偏差来自插入过浅或表头伴热
双金属温度计稳定地偏低,把感温杆再插入一段读数就上升,是插入过浅;插入深度已够,撤去表头伴热后读数下降,才是表头被加热。

双金属温度计出现固定偏差时,插入深度不够和表头被伴热烤到,都会把读数稳定地挪开一段,而且不随时间来回漂。插入过浅时,感温杆有一段露在介质外面,指示落在介质温度和管壁温度之间。表头伴热或紧贴热表面时,热量从外向里传,指示稳定地偏高。两种偏差都不跳动,只看一个读数分不开,改变插入深度或撤掉伴热才能分开。
插入过浅时杆测到的是混合温度
双金属温度计的感温长度若没有全部浸在流动的介质里,露在外面的那一段杆接近管壁或空气温度。螺旋片感受到的是整根杆的平均温度,不是介质本身。流动温度越高、露出段越长,读数偏低越多。这个偏差在工况稳定时几乎是常数,所以像一只校准偏了的表。把杆再推进一段,读数会明显上升,说明刚才缺的是浸没,不是螺旋片零点。
双金属温度计插在死区或贴着管壁时,也属于测量位置不对。死区里的液体不流动,温度介于介质和管壁之间,偏差同样稳定。换到流道中间,读数改变,伴热并没有动。这种偏差可以偏低也可以偏高,取决于死区是被管壁冷却还是被邻近热源加热,但一定随插入位置改变。表头是否包着伴热管,对这个试验没有影响。
双金属温度计插入过浅时,表头本身往往是凉的或只是接近环境温度。偏差来自杆的受热长度不够,不是表头把热灌进去。因此撤掉周围的保温或伴热,只要插入深度不变,读数变化很小。反过来,只加深插入、不动伴热,读数就变。位置试验比拆螺旋片更直接。零点螺丝此时不必先动,因为误差会随插入深度消失。
表头伴热从外向里灌进热量
双金属温度计的表头若被蒸汽伴热管缠住,或表壳贴在高温设备上,热量会沿感温杆向外露的一端传导进来。螺旋片所在的位置被这股额外的热抬高,指示稳定地高于介质。插入深度可以已经足够,再往里送,读数不再明显变化,说明浸没不是原因。把伴热移开或在表头和热表面之间加一层隔热,读数下降,而杆的插入长度一点没变。
双金属温度计受伴热影响时,偏差方向是高。伴热只会加进热量,不会使表读低。这和插入过浅常见的偏低方向相反,但死区被管壁加热时也会偏高,所以不能只凭偏高就认定伴热。关键仍是哪一个动作能改变读数:加深插入改变的是过浅和死区,撤伴热改变的是表头受热。两个动作都做了仍偏高,才要怀疑螺旋片零点。
双金属温度计表头受环境热影响还有一种较慢的形式。阳光或邻近未保温的热管道使表壳升温,偏差同样稳定,昼夜或隔开热源后会变。它不随介质流量变化,插入深度试验也不敏感。伴热是其中最强的一种,因为热源贴着表头。把表头遮住后读数回落,就可以和介质真实温度分开。介质温度变化时,这种环境偏差仍大致保持同样的差额。
双金属温度计两种固定偏差可以同时存在。插入偏浅使读数偏低,伴热又使读数偏高,叠在一起可能碰巧接近真实值。加深插入后读数升高,再撤伴热读数又下降,说明两笔偏差方向相反、都在起作用。只做一个试验就认为表是准的,会把两笔误差互相抵消当成校准合格。工况一变,露出长度或伴热强度改变,抵消就消失。
双金属温度计还可以交换试验顺序来避免误判。先撤伴热,读数若下降,记下下降量,再加深插入,若又上升,两笔偏差都存在。先加深插入而读数不变,再撤伴热才下降,就只剩表头受热。顺序做完仍有常数差额,才轮到零点螺丝。不要在两个试验之前就拨零点,否则浸没和伴热一变,拨过的零点又会偏。
双金属温度计固定偏差不随时间乱跳,这是它和振动、介质波动的差别。在这个前提下,加深插入读数就变,是杆没有浸没够或插在死区。插入已够、撤去表头伴热或隔热后读数下降,是热量从表达端灌进来。两种都形成稳定的系统误差,一个少测了介质,一个多测了环境。