南通數(shù)字溫濕度計熱工計量校準公司
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發(fā)布時間:2025-05-29
溫度顯示儀的校準前準備
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標準器及配套設備選擇
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選用高精度的溫度標準源作為校準的基準,其不確定度應優(yōu)于被校準溫度顯示儀不確定度的 1/3。例如,如果溫度顯示儀的不確定度為 ±1℃,則溫度標準源的不確定度應優(yōu)于 ±0.3℃。
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根據(jù)溫度顯示儀的輸入類型(如熱電偶、熱電阻等),準備相應的連接導線和轉(zhuǎn)換接口,確保連接可靠,信號傳輸準確。
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環(huán)境條件檢查
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校準環(huán)境溫度應保持在(20±5)℃,相對濕度在 45% - 75% 為宜。
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環(huán)境應無強電磁場干擾、無振動,避免陽光直射和空氣對流,以防止對校準結(jié)果產(chǎn)生影響。
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被校溫度顯示儀檢查
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檢查溫度顯示儀的外觀,顯示屏應清晰完整,無缺劃、漏顯等現(xiàn)象,外殼無破損、變形。
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檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活,功能是否正常,連接端子是否松動、氧化等。
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溫濕度計的標準器比較法
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校準前準備
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選擇標準器:選取高精度的溫濕度標準器,如高精度的鉑電阻溫度計和電容式濕度傳感器作為標準,其精度應比被校準的溫濕度計至少高一個等級。例如,標準濕度傳感器的精度為 ±2% RH,被校準溫濕度計的精度為 ±5% RH。
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準備校準環(huán)境:選擇一個溫度和濕度相對穩(wěn)定、無明顯氣流和振動、無強電磁場干擾的環(huán)境。一般來說,環(huán)境溫度波動應控制在 ±1℃以內(nèi),濕度波動控制在 ±5% RH 以內(nèi)。
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校準步驟
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溫度校準:將溫濕度計和標準溫度計同時放入恒溫恒濕箱中,設置不同的溫度點,如 10℃、20℃、30℃等,每個溫度點穩(wěn)定后,記錄標準溫度計和被校溫濕度計的溫度示數(shù),計算溫度誤差。
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濕度校準:在恒溫恒濕箱中設置不同的濕度點,如 30% RH、50% RH、70% RH 等,待濕度穩(wěn)定后,記錄標準濕度傳感器和被校溫濕度計的濕度數(shù),計算濕度誤差。
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熱敏電阻測溫儀校準步驟
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連接與預熱
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將二等標準鉑電阻溫度計和被校準的熱敏電阻測溫儀的探頭同時放入恒溫槽中,確保兩者與恒溫槽內(nèi)的介質(zhì)充分接觸,且位置相對靠近,以保證測量的是相同溫度環(huán)境。
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零點校準
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將恒溫槽溫度設置為 0℃(或熱敏電阻測溫儀測量范圍的下限值),待溫度穩(wěn)定后,觀察熱敏電阻測溫儀的顯示值是否為 0℃(或下限值)。
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多點校準
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在熱敏電阻測溫儀的測量范圍內(nèi),均勻選取至少 5 個校準點
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依次將恒溫槽溫度設置為各校準點溫度值,待溫度穩(wěn)定后,記錄標準鉑電阻溫度計測量的標準溫度值和熱敏電阻測溫儀的顯示值。
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示值誤差計算
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根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),計算熱敏電阻測溫儀在各校準點的示值誤差,示值誤差 = 熱敏電阻測溫儀顯示值 - 標準鉑電阻溫度計測量值。
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將示值誤差與熱敏電阻測溫儀的允許誤差進行比較,判斷是否符合精度要求。一般工業(yè)用熱敏電阻測溫儀的允許誤差為 ±0.5℃ - ±2℃,具體根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格確定。
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重復性測試
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在同一校準點下,多次(一般不少于 3 次)測量熱敏電阻測溫儀的顯示值,計算其重復性誤差。重復性誤差 = (比較大顯示值 - **小顯示值)/ 測量次數(shù)的平均值。
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重復性誤差應不大于允許誤差的 1/3,以確保測溫儀的測量重復性良好。
工作用輻射溫度計的理論基礎:黑體輻射定律
所有溫度高于***零度(-273.15℃)的物體均會向外輻射電磁波,其輻射特性遵循以下物理定律:
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普朗克定律(Planck's Law):描述黑體輻射能量按波長和溫度的分布規(guī)律。
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斯特藩-玻爾茲曼定律(Stefan-Boltzmann Law):黑體總輻射功率與溫度的四次方成正比(P=εσT4,其中ε為發(fā)射率,σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù))。
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維恩位移定律(Wien's Displacement Law):峰值輻射波長與溫度成反比(λmax=Tb,b為維恩常數(shù))。
干體式溫度校準器校準步驟
1.設備準備與環(huán)境調(diào)節(jié)
1.確認環(huán)境條件:溫度(15~35)℃、濕度≤85%RH,避免振動及強氣流干擾。
2.清潔校準器均溫塊及測溫孔,確保無雜質(zhì)殘留,檢查恒溫塊與測溫孔接觸面導熱性能。
3.選擇標準鉑電阻溫度計作為參考設備,其外徑需與測溫孔匹配,插入深度≥15倍外徑。
2.校準點設置與設備連接
1.選擇溫度校準點:覆蓋量程上限、下限及中間點,根據(jù)用戶需求可增加關(guān)鍵工況點。
2.將標準溫度計插入中心測溫孔底部,被校傳感器置于相鄰孔,孔間距離≥20mm,確保軸向浸入深度≥40mm。
3.溫度偏差校準
1.設定目標溫度,待溫度波動≤±0.05℃/10min后進入穩(wěn)定狀態(tài),持續(xù)記錄10分鐘數(shù)據(jù)。
2.計算溫度偏差:ΔT=校準器顯示值-標準溫度計均值,需在升溫/降溫過程中各測1次,取兩次平均值作為**終偏差。
4.溫度特性驗證
1.波動度測試:在中間溫度點連續(xù)采集61組數(shù)據(jù),計算**大值與**小值的差值。
2.孔間溫差驗證:在比較高/最低溫度點同步測量中心孔與邊緣孔溫度差,允差≤±0.3℃。
3.軸向溫場均勻性:沿測溫孔軸向每10mm布設測點,驗證40mm均勻區(qū)溫差≤±0.5℃。
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工作用輻射溫度計**結(jié)構(gòu)與工作流程
(1) 光學系統(tǒng)
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紅外透鏡/反射鏡:聚焦目標物體發(fā)出的紅外輻射至探測器。透鏡材料需透紅外光(如鍺、硒化鋅),避免普通玻璃對紅外線的吸收。
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視場角與距離系數(shù)(D:S):決定測量區(qū)域大小,例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區(qū)域。
(2) 探測器
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熱電堆(Thermopile):利用溫差電效應將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電壓信號,無需制冷,成本低(常用類型)。
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光電導型探測器(如InGaAs、HgCdTe):對特定波長敏感,需制冷以提高靈敏度,用于高精度場合。
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熱釋電探測器:響應速度快,適合動態(tài)測溫。
(3) 信號處理與溫度計算
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信號放大與濾波:探測器輸出的微弱電信號經(jīng)放大和濾波(抑制環(huán)境干擾)。
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發(fā)射率(ε)校正:實際物體非理想黑體(ε<1),需根據(jù)材料設置發(fā)射率(如拋光金屬ε≈0.1,氧化金屬ε≈0.8,人體皮膚ε≈0.98)。
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溫度反演算法:通過斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長亮度法計算溫度值。
(4) 顯示與輸出
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溫度顯示:LCD屏幕直接顯示溫度值(℃/℉可切換)。
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數(shù)據(jù)接口:RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統(tǒng)。
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