軸向雙金屬溫度計(jì)是一種適合測量中低溫的現(xiàn)場檢測儀表，可直接測量生產(chǎn)過程中-80～500℃的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度，主要感溫元件是一個(gè)用兩種或多種金屬片疊壓在一起的多層金屬片，為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀。當(dāng)金屬片溫度改變時(shí)，各層金屬膨脹或收縮，使得螺旋卷卷起或松開。由于螺旋卷的一端固定而另一端與一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指針相連，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，膨脹系數(shù)較大的金屬片伸長量大，致使整個(gè)雙金屬片向膨脹系數(shù)小的金屬片一側(cè)彎曲。溫度越高，螺旋卷彎曲程度越大，進(jìn)而帶動(dòng)指針在圓形分度標(biāo)尺上指示溫度值。常見的工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)的刻度盤公稱直徑主要有60、100、150mm等。
軸向雙金屬溫度計(jì)具有能現(xiàn)場顯示溫度、直觀方便、安全可靠、成本低及使用壽命長等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金及紡織等領(lǐng)域。一般采用指針來指示現(xiàn)場溫度值，測量過程是人工直接讀數(shù)，因此刻度盤的準(zhǔn)確性直接決定了溫度測量精度。過去軸向雙金屬溫度計(jì)刻度盤一般是批量生產(chǎn)，在標(biāo)牌廠統(tǒng)一加工的；對(duì)于低端產(chǎn)品，其刻度線、文字及商標(biāo)圖形等內(nèi)容一次性全部印刷完成，刻度線通常是均勻分布的；對(duì)于精度要求較高的產(chǎn)品，其刻度線后期由手工繪制，但精度有限。
隨著信息科技的不斷進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)及打印等技術(shù)為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提供了有利條件。噴墨式平板打印機(jī)使在金屬等各種固體材料表面的打印變得更加容易，它不僅可以在質(zhì)地堅(jiān)韌的水晶、石材、金屬及玻璃等材料上印刷，還可以在質(zhì)地松軟的皮革、布料及棉質(zhì)等物料上印刷，且印刷位置準(zhǔn)確、分辨率高，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)彩色打印。噴墨式平板打印機(jī)印刷步驟簡單，只需一臺(tái)普通PC機(jī)通過USB接口與打印機(jī)連接，配上繪圖軟件即可繪制個(gè)性化高精度的刻度盤。
在此，筆者利用拉格朗日插值法，根據(jù)校準(zhǔn)溫度值的偏轉(zhuǎn)角度，對(duì)其他溫度對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行擬合，計(jì)算出需要繪制的軸向雙金屬溫度計(jì)刻度線對(duì)應(yīng)的角度；然后利用Matlab程序設(shè)計(jì)語言編寫刻度盤繪圖軟件，實(shí)現(xiàn)刻度線等所有表盤信息的輸入和繪制，并控制打印。