热敏电阻测温仪的校准前准备
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标准器及配套设备选择
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选用二等标准铂电阻温度计作为标准器,其具有高精度和稳定性,不确定度通常优于 ±0.05℃,可满足对热敏电阻测温仪校准的精度要求。
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配备高精度的恒温槽,如油恒温槽或水恒温槽,温度范围应覆盖热敏电阻测温仪的常用测量范围,温度波动度应在 ±0.01℃以内,均匀度在 ±0.02℃以内,确保提供稳定且均匀的温度场。
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准备高精度的数字多用表或直流电桥,用于测量电阻值,其分辨率应达到 0.01Ω,测量误差不超过 ±0.05%。
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环境条件检查
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校准环境温度应保持在(20±2)℃,以减少环境温度对校准结果的影响,确保校准的准确性。
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相对湿度应控制在 40% - 60%,避免湿度过高导致仪器受潮,影响测量精度。
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环境应无强电磁场干扰、无振动,防止对测量信号产生干扰和影响仪器的稳定性。
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被校仪器检查
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检查热敏电阻测温仪的外观,确保外壳无破损、变形,显示屏清晰完整,无缺划、漏显等问题。
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检查各按键、旋钮操作是否灵活,功能是否正常,连接导线是否破损、接触良好。
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查看热敏电阻探头是否有损坏、氧化等现象,如有问题应及时更换或处理。
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环境试验设备校准前准备
1. 标准器及配套设备
1.主标准器:选用一等标准铂电阻温度计及标准湿度传感器,其不确定度需优于被校设备性能指标的1/3。
2.多点测量系统:配置多通道高精度数据采集仪及至少15支均匀分布的温湿度探头,用于检测试验箱内温湿度均匀性、波动度(按JJF 1101布点要求)。
3.辅助设备:风速仪、辐射屏蔽罩、绝缘支架。
2. 环境条件
1.实验室环境温湿度稳定在(23±3)℃、(50±10)%RH,远离振动源、热源及强电磁干扰。
2.设备放置于水平地面,四周预留≥1m散热空间,电源单独接地(接地电阻≤4Ω),电压波动≤±5%。
3.校准前试验设备需空载运行,预热至常用温湿度点并稳定2小时以上。
3. 被校仪器检查
1.外观与结构:箱体密封条无老化破损,传感器安装位置符合说明书要求,加湿水箱无结垢,冷凝排水管路畅通。
2.性能预检:测试高温段(85℃)波动度≤±0.5℃/30min,低温段(-40℃)均匀性≤±2.0℃,湿度偏差≤±3.0%RH(参考出厂指标)。
3.安全功能:验证超温/超湿报警、过流保护、应急排气阀动作正常,门锁联锁功能可靠。
4.软件设置:禁用自适应控制算法,锁定程序运行参数,清理历史数据确保校准过程无干扰。
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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)。
工作用辐射温度计**结构与工作流程
(1) 光学系统
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红外透镜/反射镜:聚焦目标物体发出的红外辐射至探测器。透镜材料需透红外光(如锗、硒化锌),避免普通玻璃对红外线的吸收。
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视场角与距离系数(D:S):决定测量区域大小,例如D:S=12:1表示在12cm距离下测量1cm直径区域。
(2) 探测器
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热电堆(Thermopile):利用温差电效应将红外辐射转换为电压信号,无需制冷,成本低(常用类型)。
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光电导型探测器(如InGaAs、HgCdTe):对特定波长敏感,需制冷以提高灵敏度,用于高精度场合。
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热释电探测器:响应速度快,适合动态测温。
(3) 信号处理与温度计算
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信号放大与滤波:探测器输出的微弱电信号经放大和滤波(抑制环境干扰)。
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发射率(ε)校正:实际物体非理想黑体(ε<1),需根据材料设置发射率(如抛光金属ε≈0.1,氧化金属ε≈0.8,人体皮肤ε≈0.98)。
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温度反演算法:通过斯特藩-玻尔兹曼公式或分波长亮度法计算温度值。
(4) 显示与输出
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温度显示:LCD屏幕直接显示温度值(℃/℉可切换)。
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数据接口:RS-232、USB或无线传输至计算机或PLC系统。
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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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热像仪计量校准的具体的校准方法和步骤
校准前准备
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设备准备:标准器采用铂电阻温度计或辐射温度计,准备满足校准规范的辐射源,如高精度的黑体辐射源。
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环境条件:校准时的温度应为 23℃±5℃,相对湿度应不大于 85%(无结露),外界无较大干扰源。
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人员要求:校准人员应熟悉校准规程和待测设备的性能参数,会规范使用设备,比较好是通过培训或有同种校准经验的人员。
校准流程
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外观检查:检查待校准热像仪外观是否洁净,有无形变、破损,数字显示是否清晰,各部件是否齐全、连接是否紧固,设备的名称、型号、性能参数、使用说明等资料是否齐全。
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基本功能检测:确认待校准设备部件齐全,按键、电源等正常,正常工作。
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性能检测
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准备校准实验室:在校准实验室中,使用高精度的热像仪参考源,将参考源均匀排列,以便热像仪进行测量。
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执行校准:热像仪依次指向每个参考源,并记录每个温度下的信号值。校准软件捕获这些信号值和参考源的温度值,并用于绘制曲线。
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数据分析:校准完成后,将热像仪的数据载入校准软件中进行分析,确定热像仪的准确性和精度。
校准结果处理
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判定:根据校准数据判定被测仪器,如所有校准项目均合格则出具检测证书,如有不合格项目,要做好标注,出具检测结果通知。
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