Technical Summary

双金属温度计

（Bimetal Thermometer）是利用两种线膨胀系数差异显著的金属片叠焊成螺旋形或螺线形感温元件，当温度变化时，由于两层金属的膨胀量不同而产生弯曲变形（角位移），通过机械传动机构带动指针在刻度盘上指示被测温度的现场直读式测温仪表。它是历史最悠久、结构最可靠、应用最广泛的工业测温仪表之一，最早可追溯到18世纪的金属膨胀钟摆，19世纪末期逐步发展为工业级双金属温度计。

温度传感器系列全部型号（2）咨询选型

所属系列：温度传感器系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理，精准选型

从测量原理到现场应用，了解双金属温度计的技术特点与选型要点。

TECHNICAL GUIDE

概述

1.1 产品定位与价值

是工业现场最常见的"无源直读式"测温仪表，核心价值在于：①无需外部电源即可独立1/10；④现场直读，巡检人员一目了然，无需配手操器或上位机；⑤抗电磁干扰强，不受 EMC / RFI影响；⑥本质安全（无电气元件），无需防爆许可即可用于危险区域。

1.2 技术演进简史

年代螺旋形感温元件普及，精度提升到±2%FS；③1950年代电接点（ElectricContact）双金属温度计出现，可输出开关量报警信号；④1970年代后随着热电阻/热电偶普及，双金属温度计定位调整为"现场显示 + 简单报警"；⑤2010 年代至今，模块化指针 +4-20mA 输出混合型产品出现，可同时实现现场显示与远程传输（如 Rosemount 3051SF、WikaTGS 系列）。

1.3 与其他测温仪表的对比定位

与热电阻（RTD）、热电偶（TC）、红外测温仪、玻璃温度计相比，双金属温度计具有"无源+现场直读 + 低成本"三重独特优势。但其精度（±1~2.5% FS）远低于热电阻（±0.1~0.5%简单报警"用途，在控制室传输与精确测温场合仍以热电阻 / 热电偶 + 变送器为主。

表 1-1 双金属温度计全球主流厂家与代表型号

01
工作，适合偏远场合与无电源环境；②结构简单、可靠性高，几乎免维护，使用寿命可达年；③价格便宜（50~500
02
10~20 元），约为热电阻变送器方案的

01
双金属温度计经历了五个主要阶段
①1890 推出第一批工业级双金属温度计，采用殷钢
02
年代瑞士 +
03
Wika 黄铜叠焊工艺；②1920

01
FS），测温范围（-80~+600 ℃），且无法实现远程传输与复杂控制。因此在工程中通常将双金属温度计定位为"现场巡检
02
℃）窄于热电偶（-200~+1820 +

概述 · 序号 / 品牌对照查阅

序号	品牌	典型型号	主打特色	主要市场
1	Wika（德国）	TI.32 / TG.54 / TGS 系列	全球双金属温度计第一品牌	石化、电力、核电
2	Aschcroft（美国）	50 / 55 / 60 系列	美国市场领导品牌	化工、石化、电力
3	Yokogawa（日本）	BBT-M / BBT-N	日系工业级双金属	日本市场、东南亚
4	Rosemount / Emerson	3051SF / 0065N	4-20mA 混合输出	北美、欧洲高端

概述 · 序号 / 品牌对照查阅

序号	品牌	典型型号	主打特色	主要市场
5	Weksler（美国）	A800 系列	化工级电接点	石化、化工
6	国产：上海自动化仪表	WSS / WSSX / WNY / WNZ	国内主流系列	中国国内市场
7	国产：杭州春江 / 红旗	WS 系列 / J 系列	中低端普及型	中小项目 / 民用
8	国产：天津中环 / 北京远东	WSS / WSSE 系列	工业普及型	轻工、暖通、食品

MEASUREMENT PRINCIPLE

工作原理

的核心工作原理是"双金属叠焊感温元件的热膨胀角位移"

将高膨胀系数金属（主动层，通常为黄铜 H62/H68、纯铜、Ni-Cr 合金）与低膨胀系数金属（被动层，通常为殷钢 Invar 含 Ni36% 的 Fe-Ni 合金）通过热轧或爆炸焊叠合成厚度 0.1~0.5 mm 的双金属片，再卷制成螺旋形或螺线形感温元件。温度变化时，双金属片因两层金属膨胀量不同而弯曲，通过机械传动机构带动指针在刻度盘上指示被测温度。

2.1 双金属叠焊热膨胀原理

双金属热膨胀原理基于两个关键参数

①线膨胀系数差 Δα = α - α（α 为主动层，α为被动层）；②杨氏模量比与厚比。温度变化 ΔT 时，叠焊片产生的弯曲曲率 κ 由以下公式给出：κ =6 × (α - α) × ΔT × (1 + m)² / [E × t × (3 × (1 + m)² + (1 + m × n) × ((m² + 1/m +m)²))]，其中m=t/t（厚度比），n=E/E（杨氏模量比），t为总厚度。实际工业设计中，殷钢（α=1.2×10/℃）+黄铜（α=19×10/℃）组合的Δα=18×10/℃，在 0~300 ℃ 量程内可产生 90~270° 的总角位移，足以驱动指针转动 270°。

2.2 螺旋形感温元件

螺旋形感温元件是双金属温度计的核心组件，由双金属片卷绕成阿基米德螺线（平面螺旋）或柱面螺旋。设计要点：①圈数：典型 5~12 圈，每圈对应 ~15~30 ℃温升；②长度：典型 80~250mm；③截面积：0.4×2mm²~1×5mm²矩形截面；④角位移放大：通过齿轮传动机构将感温元件的旋转传递到指针轴，传动比 1:1 ~1:10；⑤非线性补偿：通过改变感温元件的形状（渐开线、变螺距）实现指针刻度的线性化。

2.3 温度-角位移转换

温度-角位移转换关系为 θ = K × ΔT + θ，其中 K 为感温系数（°/℃），θ 为初始角位移。典型 K值：单层螺旋 0.3~0.8 °/℃，多层螺旋 1.5~3.0 °/℃。总角位移（量程范围内）：θ_total = K ×ΔT_range。例如 0~300 ℃量程、K=1.5 °/℃时，θ_total = 1.5 × 300 = 450°。但表盘最大角度270°，因此必须通过齿轮减速（传动比1:0.6~1:1.5）将角位移压缩到指针可转动范围内，同时保持线性度 ±0.5%。

2.4 测温介质分类

的测温介质按物态分四类

①液体（水、油、酸碱溶液）：插入深度≥100mm，保护管应避免冲刷振动，安装时建议带套管；②气体（空气、烟气、蒸汽）：插入深度 ≥ 150mm（蒸汽 ≥ 200 mm），烟气测温需考虑高温腐蚀；③蒸汽（饱和蒸汽、过热蒸汽）：插入深度 ≥200mm，保护管加厚Φ16~Φ25mm；④固体表面（轴承、金属表面）：接触式测温，需加导热硅脂或粘接固定。

2.5 电接点输出（可选）

电接点双金属温度计在指针上加装可调触点，刻度盘内嵌静触点，当温度到达设定值时指针触点与静触点闭合，输出开关量信号（通常为 SPDT 单刀双掷）。电接点容量：AC 220V / 1A、DC 24V /2A；触点寿命 ≥ 10 万次；设定精度 ±2% FS。本安型电接点（Ex ia）需配合安全栅使用，限制电压≤ 28V、电流 ≤ 100mA。电接点功能使双金属温度计从"单纯指示"升级为"指示 + 报警 +联锁"，扩展了应用范围。

表 2-1 双金属温度计工作流程（8 步）

工作原理 · 步骤 / 信号阶段对照查阅

步骤	信号阶段	主要处理	输出形式	精度范围
1	温度场传导	保护管 → 感温元件（殷钢+黄铜螺旋）	金属温度	全量程
2	双金属热膨胀	Δα×ΔT 产生弯曲	热应力	物理参数
3	螺旋角位移	弯曲曲率 → 螺旋旋转角	机械角度	~1 °/℃
4	齿轮传动	传动比 1:1~1:10 减速 / 加速	指针转角	线性度 ±0.5%
5	指针指示	指针在刻度盘上转角对应温度	现场读数	±1.0~2.5% FS
6	电接点输出（可选）	指针触点闭合 / 断开	开关量信号	AC/DC 1~2A
7	温度校准	标准温场 + 数字读数比对	校准证书	±0.5% FS
8	安装就位	螺纹 / 法兰连接管道设备	使用中	现场读数

PRODUCT STRUCTURE

产品结构

采用模块化机械结构设计，由表壳、刻度盘、指针、感温元件、保护管、连接部件、电接点组件（可选）等 8 个核心部件组成。按安装方式分为 4 类：轴向（Axial）、径向（Radial）、万向（Universal）、角向（Angle），分别对应不同方向的接管与刻度布置。按外壳尺寸分 5 类：Φ60/ Φ80 / Φ100 / Φ150 / Φ200 mm，主流是 Φ100 与 Φ150。

表 3-1 双金属温度计 8 部件结构表

表壳 / 保护罩

主要功能：密封内部机芯 + 抗腐蚀关键材料/工艺：铝合金压铸 / 304 不锈钢故障模式：腐蚀、密封失效

刻度盘

主要功能：标定温度刻度 + 指示读数关键材料/工艺：铝板印刷 / 真空镀膜故障模式：褪色、污渍

指针

主要功能：指示当前温度关键材料/工艺：铝合金 / 不锈钢 / 红色 ABS 故障模式：弯曲、松动

感温元件

主要功能：温度-角位移转换（核心）关键材料/工艺：殷钢+黄铜叠焊螺旋故障模式：老化、漂移、断裂

保护管

主要功能：隔绝介质 + 保护感温元件关键材料/工艺：1Cr18Ni9Ti / 316L / 哈氏 C-276 故障模式：腐蚀、磨损、堵塞

过程连接

主要功能：与设备连接（螺纹/法兰/卡套）关键材料/工艺：M27×2 / G1/2 / 法兰 DN25 故障模式：泄漏、松动

传动齿轮机构

主要功能：角位移传动与放大关键材料/工艺：铜齿轮 + 黄铜轴故障模式：磨损、间隙

电接点组件

主要功能：开关量报警输出（可选）关键材料/工艺：银触点 + 弹簧故障模式：烧蚀、粘连

安装方式

轴向安装（Axial）

结构示意：保护管与表盘同一轴线方向，从底部插入接管方向：径向（指向管道中心）典型应用：水平管道底部测温、设备表面温度

径向安装（Radial）

结构示意：保护管垂直于表盘，从后部插入接管方向：轴向（沿管道方向）典型应用：垂直管道侧面、容器壁测温

万向安装（Universal ）

结构示意：保护管与表盘夹角可调（0~9 0°）接管方向：任意方向（多向调节）典型应用：受限空间、复杂设备测温

角向安装（Angle）

结构示意：保护管与表盘呈固定 90° 或 45° 接管方向：轴向或斜向典型应用：空间狭窄场合、紧凑布局

材质

304 / 1Cr18Ni9

温度范围：200 ~ +800 ℃ 耐腐蚀性：一般典型应用：空气、蒸汽、水

316L / 00Cr17Ni14Mo2

温度范围：200 ~ +800 ℃ 耐腐蚀性：良（耐酸碱）典型应用：弱酸、食品、制药

321 / 1Cr18Ni9Ti

温度范围：200 ~ +800 ℃ 耐腐蚀性：良（耐晶间腐蚀）典型应用：电站锅炉、高温蒸汽

哈氏合金 C-276

温度范围：200 ~ +1000 ℃ 耐腐蚀性：优（耐强酸）典型应用：盐酸、湿氯气、稀硫酸

钛 / 钽 / 蒙乃尔

温度范围：200 ~ +500 ℃ 耐腐蚀性：特殊（耐还原酸）典型应用：湿氯、浓硝酸、海水

TECHNICAL GUIDE

优缺点

作为最经典的无源测温仪表，在工业现场具有不可替代的优势，但其精度低、无法远程传输等固有缺点也限制了它在高端测温领域的应用。

4.1 主要优点（6 大）

无需电源

详细说明：纯机械式结构，依靠双金属热膨胀工作，无需任何外部供电，节省电缆与配电成本

价格便宜

详细说明：结构简单、量产成熟，单价 50~500 元，约为热电阻变送器方案的 1/10

维护简单

详细说明：几乎免维护，无电子元件，无需标定，使用寿命 10~20 年

现场直读

详细说明：指针 + 表盘就地显示温度，巡检人员一目了然，无需手操器或上位机

抗干扰强

详细说明：机械式工作原理，不受 EMC / RFI / 静电等电磁干扰影响

本质安全

详细说明：无电气元件（普通型），可用于各类危险区域无需防爆许可

缺点与使用限制

精度低

详细说明：典型 ±1.0~2.5% FS，远低于热电阻（±0.1% FS），不适合精密测温

无远程信号输出

详细说明：普通型只能现场指示，无法输出 4-20mA 或 HART 信号，无法进入 DCS

测温范围窄

详细说明：80 ~ +600 ℃ 范围，比热电偶（-200~+1820 ℃）窄得多

响应时间长

详细说明：保护管热惯性大，时间常数 30~80 秒，远慢于裸装热电偶（< 1 秒）

不能记录

详细说明：无内置存储功能，需人工抄表或额外加装记录仪

冲击敏感

详细说明：螺旋感温元件受强烈机械冲击后可能变形，影响精度甚至失效

APPLICATIONS

应用领域

广泛用于石油化工、电站、轻工、纺织、食品、制药、暖通、水务等工业领域，在无电源、要求现场直读、精度要求不高的场合尤为适用。它可单独作为现场指示仪表，也可作为电接点型报警与联锁控制元件。

表 5-1 双金属温度计 14 大典型应用场景

石油化工

典型测温场景：储罐、反应釜、管道壁温温度范围：40~+400 ℃ 关键要求：防腐 + 电接点

电站辅机

典型测温场景：给水、蒸汽、热网回水温度范围：0~+300 ℃ 关键要求：耐压 + 防振

暖通 HVAC

典型测温场景：冷热源、空调箱、风机盘管温度范围：20~+100 ℃ 关键要求：低成本 + 直读

食品加工

典型测温场景：巴氏杀菌、灭菌锅、烘焙温度范围：20~+250 ℃ 关键要求：卫生级 + 表面抛光

轻工纺织

典型测温场景：染整、定型、烘干箱温度范围：0~+200 ℃ 关键要求：防水 + 直读

制药生物

典型测温场景：发酵罐、灭菌釜、冷冻干燥温度范围：80~+150 ℃ 关键要求：卫生级 + IP67

船舶海洋

典型测温场景：主机缸套、滑油、燃油温度范围：0~+150 ℃ 关键要求：盐雾防腐 + 船级社认证

城市热网

典型测温场景：一次网、二次网、换热站温度范围：0~+150 ℃ 关键要求：电接点 + 直读

水处理

典型测温场景：污泥消化池、曝气池、原水温度范围：10~+100 ℃ 关键要求：IP67 + 防腐

玻璃陶瓷

典型测温场景：退火炉、烤花窑、烘道温度范围：+200~+500 ℃ 关键要求：耐高温 + 直读

冶金辅助

典型测温场景：冷却水、液压油、轴承温度温度范围：0~+150 ℃ 关键要求：耐油 + 电接点

农业温室

典型测温场景：地温、水温、堆肥温度温度范围：10~+80 ℃ 关键要求：低成本 + 防水

热处理

典型测温场景：回火炉、时效炉、烘箱温度范围：+50~+500 ℃ 关键要求：耐温 + 直读

储运/物流

典型测温场景：粮食筒仓、冷链运输、堆栈温度范围：30~+80 ℃ 关键要求：低成本 + IP65

行业

行业：精度要求典型测温场景：防护等级温度范围：测温范围关键要求：首选安装方式代表系列

石油化工

行业：±1.5% FS 典型测温场景：IP65 温度范围：40~+400 ℃ 关键要求：径向 + 法兰 WSS / WSSX

电站辅机

行业：±1.0% FS 典型测温场景：IP65 温度范围：0~+300 ℃ 关键要求：轴向 + 螺纹 WSS / WNY

暖通 HVAC

行业：±2.5% FS 典型测温场景：IP55 温度范围：20~+100 ℃ 关键要求：径向 + 螺纹 WNY / WNZ

食品医药

行业：±1.0% FS 典型测温场景：IP67 温度范围：80~+150 ℃ 关键要求：径向 + 卡套 WSS 卫生型

船舶海洋

精度要求：±1.5% FS 防护等级：IP66 测温范围：0~+150 ℃ 首选安装方式：轴向 + 法兰代表系列：WSS 船级社

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数表

表 6-1 双金属温度计 20 项整机参数表表 6-3 双金属温度计 6 类安装形式表 6-4 双金属温度计 7 项刻度盘参数序号刻度盘参数规格说明典型值

01
1表盘直径 2刻度范围 3最小分度 4刻度盘材质 5数字与刻度 6单位与刻度色 7刻度精度
02
决定精度与读数清晰度量程下限与上限每格代表温度印刷精度与耐久度模拟+数字混合 ℃/℉切换印刷/标识误差
03
Φ60/100/150/200mm -40~+80℃、0~+100、0~+300℃等 1℃/2℃/5℃ 铝板印刷/真空镀膜/数字纯刻度/数字+刻度/LCD 红色刻度（℃）/蓝色（℉） ≤0.5%FS

技术参数表 · 序号 / 参数项对照查阅

序号	参数项	规格说明	典型值/范围
1	测温范围	取决于感温元件与保护管材质	80 ~ +600 ℃
2	精度等级	国家标准 GB/T 13233	1.0 / 1.5 / 2.5 级
3	表盘直径	圆盘直径，主流规格	Φ60 / 80 / 100 / 150 / 200 mm
4	指针转角	刻度盘有效转角	270° (0~满量程)
5	最小分度值	刻度最小刻度	1 ℃ / 2 ℃ / 5 ℃
6	响应时间 τ.	63% 阶跃响应	30~80 s（取决于保护管）
7	插入深度 L	保护管可定制长度	50~3000 mm
8	保护管直径	主流规格	Φ6 / Φ8 / Φ10 / Φ12 / Φ16 mm
9	保护管材质	316L/1Cr18Ni9Ti 等	5 种可选（见表 3-3）
10	过程连接	螺纹 / 法兰 / 卡套 / 焊接	M27×2 / G1/2 / 法兰 DN25
11	过程连接材质	与保护管一致或更高	316L / 304 / 哈氏 C-276
12	防护等级	IEC 60529 标准	IP55 / IP65 / IP66 / IP67
13	防爆等级（电接点）	GB 3836 / IEC 60079	Ex d IIB/IIC / Ex ia
14	电接点容量	SPDT 单刀双掷	AC 220V/1A、DC 24V/2A
15	电接点寿命	触点动作次数	≥ 10 万次
16	电接点设定精度	触点动作位置误差	±2% FS
17	工作环境温度	电子舱或机舱环境	30~+80 ℃
18	工作环境湿度	相对湿度	≤ 95% RH
19	外壳材质	表壳抗腐蚀	铝合金 / 304 / 316L
20	重量	标准 Φ100 / L=200	0.6~1.5 kg
类型	材质	温度范围	屈服强度	耐腐蚀性	典型应用
不锈钢	304	200~+800 ℃	205 MPa	一般	空气、水、蒸汽
不锈钢	316L	200~+800 ℃	170 MPa	良	酸碱、食品、制药
不锈钢	321	200~+800 ℃	205 MPa	良	电站锅炉、过热蒸汽

技术参数表 · 类型 / 材质对照查阅

类型	材质	温度范围	屈服强度	耐腐蚀性	典型应用
耐热钢	310S / 253	200~+1000 ℃	205 MPa	优	高温炉、烟气
哈氏合金	C-276	200~+1000 ℃	283 MPa	优	盐酸、湿氯气
蒙乃尔	400	200~+500 ℃	240 MPa	优（耐还原酸）	氢氟酸、海水
钛	TA2	200~+500 ℃	275 MPa	优（耐氧化酸）	湿氯、浓硝酸
钽	Ta1	200~+300 ℃	140 MPa	优（耐王水）	强腐蚀介质

技术参数表 · 安装形式 / 接管方向对照查阅

安装形式	接管方向	适用场合	结构特征	代号示例
轴向底部接管	径向插入	水平管道、设备表面	底部 M27 螺纹	WSS-401
径向后部接管	轴向插入	垂直管道、容器壁	后部 M27 螺纹	WSS-402
万向可调接管	任意角度	受限空间、复杂布局	0~90° 可调接头	WSS-403
角向 90° 接管	斜向插入	空间狭窄场合	固定 90° 弯头	WSS-404
法兰接管	径向或轴向	中高压管道、容器	DN25 PN16 法兰	WSS-501
卡套接管	径向	中低压、小口径	卡套 + 螺母压紧	WSS-601

技术参数表 · 序号 / 刻度盘参数对照查阅

序号	刻度盘参数	规格说明	典型值
1	表盘直径	决定精度与读数清晰度	Φ60 / 100 / 150 / 200 mm
2	刻度范围	量程下限与上限	40~+80 ℃、0~+100、0~+300 ℃ 等
3	最小分度	每格代表温度	1 ℃ / 2 ℃ / 5 ℃
4	刻度盘材质	印刷精度与耐久度	铝板印刷 / 真空镀膜 / 数字
5	数字与刻度	模拟+数字混合	纯刻度 / 数字 + 刻度 / LCD
6	单位与刻度色	℃ / ℉ 切换	红色刻度（℃）/ 蓝色（℉）
7	刻度精度	印刷 / 标识误差	≤ 0.5% FS

SELECTION GUIDE

选型表

选型表按测温对象、保护管材质、安装形式、精度等级、外壳尺寸5个维度分别给出对照表，便于工程设计人员根据被测介质、安装位置与精度要求进行系统化选型。

表 7-1 双金属温度计测温对象选型表（10 行）

表 7-2 双金属温度计保护管材质选型表（5 行）

表 7-3 双金属温度计安装形式选型表（5 行）

表 7-4 双金属温度计精度等级选型表（5 行）

表 7-5 双金属温度计外壳尺寸选型表（5 行）

选型表 · 测温对象 / 温度范围对照查阅

测温对象	温度范围	推荐材质	推荐安装	推荐精度
蒸汽锅炉给水	0~+200 ℃	316L	轴向 + 螺纹	1.0 级
蒸汽过热器	0~+500 ℃	321 / 1Cr18Ni9Ti	轴向 + 法兰	1.0 级
储罐液相测温	40~+200 ℃	316L	径向 + 法兰	1.5 级
反应釜壁温	50~+300 ℃	316L	径向 + 卡套	1.5 级
烟气管道	0~+600 ℃	310S / 哈氏 C-276	轴向 + 法兰	1.5 级
水管道	10~+150 ℃	304	径向 + 螺纹	2.5 级
热网换热站	0~+150 ℃	316L	径向 + 螺纹	1.5 级
空调冷热源	20~+100 ℃	304	径向 + 螺纹	2.5 级
烘箱 / 烤箱	0~+500 ℃	321	径向 + 卡套	2.5 级
轴承温度	0~+150 ℃	316L	万向 + 卡套	1.5 级
材质	温度范围	耐腐蚀性	价格	典型应用
304	200~+800 ℃	一般	低（基线）	空气、水、蒸汽
316L	200~+800 ℃	良	中（主流）	酸碱、食品、制药
321 / 1Cr18Ni9Ti	200~+800 ℃	良	中	电站锅炉、过热蒸汽
哈氏 C-276	200~+1000 ℃	优	高	盐酸、湿氯气
钛 / 钽	200~+500 ℃	优	很高	湿氯、浓硝酸、海水
安装形式	接管方向	典型应用	过程连接	代号
轴向底部接管	径向插入	水平管道、设备表面	M27×2 / G3/4	WSS-4xx
径向后部接管	轴向插入	垂直管道、容器壁	M27×2 / G3/4	WSS-4xx
万向可调接管	任意角度	受限空间、复杂布局	万向接头	WSS-4xx
法兰接管	径向或轴向	中高压管道、容器	DN25 PN16 / DN50	WSS-5xx
卡套接管	径向	中低压、小口径	Φ6 / Φ8 / Φ10 卡套	WSS-6xx

选型表 · 精度等级 / 最大误差对照查阅

精度等级	最大误差	适用场合	指针回差	价格
0.5 级	±0.5% FS	科研、计量、标定	≤ 0.3% FS	很高
1.0 级	±1.0% FS	电站、化工、石化	≤ 0.5% FS	中
1.5 级	±1.5% FS	一般工业、暖通	≤ 0.8% FS	低（主流）
2.5 级	±2.5% FS	民用、轻工、低端	≤ 1.2% FS	低（基线）
无等级	±5% FS	消费类、非关键场合	无要求	极低
表盘直径	最小分度	读数清晰度	安装空间	价格
Φ60 mm	5 ℃	差（远距离难读）	极小	低
Φ80 mm	2 ℃	一般	小	低
Φ100 mm	2 ℃	良（主流）	中	中（基线）
Φ150 mm	1 ℃	优（远距离可读）	中大	中
Φ200 mm	1 ℃	优（大空间）	大	中

SELECTION GUIDE

选型指南

8.1 10 步选型流程

8.3 双金属温度计 10 行选型决策树

本总结覆盖了双金属温度计从原理到工程应用的全部关键技术要点，具体选型时还应结合厂家最新产品手册与现场工况详细论证。

选型指南 · 步骤 / 选型内容对照查阅

步骤	选型内容	关键决策点
1	确认测温对象与介质	液体 / 气体 / 蒸汽 / 固体表面
2	确定测温范围	80~+600 ℃，常用 0~+100/200/300/500 ℃
3	选择精度等级	1.0 / 1.5 / 2.5 级（GB/T 13233）
4	确定安装方式	轴向 / 径向 / 万向 / 角向
5	选择保护管材质	316L / 321 / 哈氏 / 钛 / 钽
6	确认过程连接	螺纹 / 法兰 / 卡套 / 焊接
7	确定插入深度	管道中心 1/3 处，最小 100 mm
8	选择表盘直径	Φ60 / 80 / 100 / 150 / 200 mm
9	确认是否需要电接点	报警 / 联锁 / 控制
10	校验防护与防爆	IP 等级 + Ex ia / Ex d
对比项	双金属温度计	热电阻 + 变送器
工作原理	双金属热膨胀 + 机械指示	Pt 电阻变化 + 4-20mA 输出
精度	±1.0~2.5% FS	±0.1~0.5% FS
是否需要电源	不需要	需要 24 VDC
输出信号	现场指针 / 电接点	4-20mA + HART / FF / PA
远程传输	否（普通型）	是
响应时间	30~80 s	5~15 s（裸装）
测温范围	80~+600 ℃	200~+850 ℃
价格	50~500 元	1500~5000 元
维护	几乎免维护	需标定 + 防雷 + 维护
防爆性	本质安全（无电气元件）	需本安 / 隔爆认证
典型应用	现场巡检 / 简单报警	控制室传输 / 精确控制

选型指南 · 问题 / 是 → 决策对照查阅

问题	是 → 决策	否 → 决策
Q1 需要远程传输？	选热电阻 + 变送器	可选手金属 + 电接点
Q2 测温范围 > +600 ℃？	选热电偶	可选手金属温度计
Q3 测温精度要求 ±0.1%？	选 Pt100 + A 级	可选手金属 1.0 级
Q4 现场无供电电源？	优先选手金属	热电阻 / 热电偶皆可
Q5 需要报警联锁？	选电接点带金属	选热电阻 + 报警器
Q6 安装空间狭窄？	选微型表盘 Φ60	选 Φ100 / Φ150
Q7 强酸强碱介质？	选哈氏 / 钛 / 钽保护管	选 316L 即可
Q8 高温烟气测量？	选 310S / 哈氏 + 长插深	选 321 / 316L
Q9 价格预算极低？	选手金属 1.5/2.5 级	选热电阻 + 变送器
Q10 巡检人员需现场读数？	选手金属（指针 + 大盘）	热电阻（远程读）

选型指南 · 序号 / 注意事项对照查阅

序号	注意事项	详细说明
1	安装位置选择	避免强磁场、振动、热辐射源，优先选管道弯头前 5D 后 2D 处
2	插入深度保证	保证测温端位于管道中心 1/3 处，最小插入深度 ≥ 100 mm
3	保护管材料匹配	316L 不适用于盐酸、浓硫酸；哈氏 C-276 不适用于浓硝酸
4	螺纹连接密封	螺纹连接处加聚四氟乙烯生料带或密封胶，确保密封不漏
5	法兰连接对中	法兰连接时确保密封垫片居中，螺栓均匀紧固
6	倾斜安装	倾斜安装时表盘应面向巡检通道，便于现场读数
7	介质冲刷方向	保护管端部应逆介质流向插入，避免直接冲刷
8	振动场合保护	振动场合应加橡胶减震垫或选用万向安装型
9	高温辐射屏蔽	高温管道表面应加防护罩，避免阳光直射引起指示误差
10	电接点接线	电接点接线必须区分常开 NO 与常闭 NC，遵守电气安全规范
11	防雷与接地	电接点型仪表加浪涌保护器，接地电阻 ≤ 4 Ω
12	表盘水平校正	安装后用水平尺校正表盘水平，避免倾斜导致读数误差

选型指南 · 序号 / 维护项目对照查阅

序号	维护项目	周期	内容	执行人
1	外观检查	每月	表壳、玻璃、指针、腐蚀	现场巡检员
2	读数校验	每 6 个月	与标准温度计比对，误差 ≤ 1% FS	现场巡检员

选型指南 · 序号 / 维护项目对照查阅

序号	维护项目	周期	内容	执行人
3	保护管清理	每 12 个月	清除结垢、积灰、堵塞物	仪表维护员
4	电接点测试	每 12 个月	测试触点动作、设定精度	仪表工程师
5	整体校准	每 24~36 个月	标准温场比对，必要时返厂	厂家或第三方
6	更换保护管	每 3~5 年	腐蚀 / 磨损严重时更换	现场维护员

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