工作用辐射温度计的理论基础:黑体辐射定律
所有温度高于***零度(-273.15℃)的物体均会向外辐射电磁波,其辐射特性遵循以下物理定律:
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普朗克定律(Planck's Law):描述黑体辐射能量按波长和温度的分布规律。
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斯特藩-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann Law):黑体总辐射功率与温度的四次方成正比(P=εσT4,其中ε为发射率,σ为斯特藩-玻尔兹曼常数)。
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维恩位移定律(Wien's Displacement Law):峰值辐射波长与温度成反比(λmax=Tb,b为维恩常数)。
磁控式温度开关
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结构:利用磁性材料(如铁氧体)在居里温度点失磁的特性。
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工作流程:
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常温下→磁铁吸附触点保持闭合。
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温度升至居里点→磁性消失→触点弹开(断电)。
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冷却后→磁性恢复→需手动复位(部分型号自动复位)。
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特点:
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优点:动作精细(居里点误差小)、无机械磨损。
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缺点:温度设定固定,不可调节。
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应用:电饭煲限温保护、咖啡机防干烧。
电子式温度开关
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结构:集成温度传感器(如NTC热敏电阻、热电偶)和电子控制电路。
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工作流程:
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传感器检测温度→输出电信号至比较器。
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温度超过设定阈值→驱动继电器或固态开关(SSR)断开电路。
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可编程逻辑实现延时、多段控制等功能。
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特点:
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优点:高精度(±0.5℃)、响应快(毫秒级)、可调节设定点。
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缺点:需外部供电,成本较高。
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应用:精密温控系统、实验室设备、汽车电子。
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红外线测温仪的校准方法主要有比较法
比较法
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准备工作
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标准温度计:选取经过校准且精度更高的标准温度计,如铂电阻温度计,作为比对标准。
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稳定环境:选择温度稳定、无强气流、无阳光直射的环境,避免环境因素对测量结果的干扰。
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校准步骤
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同步测量:将红外线测温仪和标准温度计同时对准同一物体或同一环境,确保两者测量的是相同的温度源。
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记录数据:分别记录红外线测温仪和标准温度计的测量值。
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校准调整:对比两个测量值,根据差异对红外线测温仪进行校准调整,如调整温度偏差参数等,使红外线测温仪的测量值与标准温度计的测量值尽量接近。
红外线测温仪中的黑体校准法如下
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准备工作
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黑体辐射源:选择高精度的黑体辐射源,其温度范围要能覆盖红外线测温仪的测量范围,并且温度稳定性和均匀性良好。
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预热设备:提前对黑体辐射源进行预热,一般需要 30 分钟以上,以确保其温度达到稳定状态。
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校准步骤
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设定温度点:根据红外线测温仪的测量范围和使用需求,在黑体辐射源上设定多个不同的已知温度点,如 50℃、100℃、200℃等。
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测量与对比:将红外线测温仪对准黑体辐射源的辐射口,测量黑体辐射源在各设定温度点下的温度,记录红外线测温仪的测量值,并与黑体辐射源设定的标准温度值进行比较,计算偏差。
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调整修正:依据偏差值对红外线
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温湿度记录仪校准步骤
1.设备连接与预平衡
1.将标准铂电阻温度计和精密露点仪与被校记录仪传感器并列置于恒温恒湿箱中心区,间距≤5cm。
2.通电预热30分钟,初始设定温度25℃、湿度50%RH,静置1小时消除传感器滞后效应。
2.校准点选择
1.温度校准点:量程下限、常温点、上限。
2.湿度校准点:在20℃环境下选取20%RH、50%RH、80%RH三点。
3.温度校准
1.设置箱体至-20℃,稳定后记录标准值与记录仪数据,修正零点偏差。
2.升温至60℃,调整量程增益使误差≤±0.5℃。
4.湿度校准
1.设定20℃/20%RH,稳定30分钟后校准低湿点,调整湿度零点参数。
2.升湿至80%RH,修正量程线性度,允差≤±3.0%RH。
5.多点验证
1.组合校准点测试:-10℃/30%RH、25℃/60%RH、50℃/85%RH。
2.每点稳定后记录10组数据,计算非线性误差。
6.回程误差测试
1.温度循环:-20℃→60℃→-20℃,检测同温度点升/降温偏差。
2.湿度循环:20%RH→80%RH→20%RH,验证滞后误差。
7.长期稳定性验证
1.在40℃/75%RH工况下连续运行8小时,每小时记录数据。
2.比较大漂移量:温度≤±0.5℃,湿度≤±3%RH。
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热敏电阻测温仪校准步骤
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连接与预热
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将二等标准铂电阻温度计和被校准的热敏电阻测温仪的探头同时放入恒温槽中,确保两者与恒温槽内的介质充分接触,且位置相对靠近,以保证测量的是相同温度环境。
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零点校准
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将恒温槽温度设置为 0℃(或热敏电阻测温仪测量范围的下限值),待温度稳定后,观察热敏电阻测温仪的显示值是否为 0℃(或下限值)。
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多点校准
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在热敏电阻测温仪的测量范围内,均匀选取至少 5 个校准点
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依次将恒温槽温度设置为各校准点温度值,待温度稳定后,记录标准铂电阻温度计测量的标准温度值和热敏电阻测温仪的显示值。
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示值误差计算
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根据记录的数据,计算热敏电阻测温仪在各校准点的示值误差,示值误差 = 热敏电阻测温仪显示值 - 标准铂电阻温度计测量值。
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将示值误差与热敏电阻测温仪的允许误差进行比较,判断是否符合精度要求。一般工业用热敏电阻测温仪的允许误差为 ±0.5℃ - ±2℃,具体根据产品规格确定。
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重复性测试
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在同一校准点下,多次(一般不少于 3 次)测量热敏电阻测温仪的显示值,计算其重复性误差。重复性误差 = (比较大显示值 - **小显示值)/ 测量次数的平均值。
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重复性误差应不大于允许误差的 1/3,以确保测温仪的测量重复性良好。
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