温度显示仪的校准前准备
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标准器及配套设备选择
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选用高精度的温度标准源作为校准的基准,其不确定度应优于被校准温度显示仪不确定度的 1/3。例如,如果温度显示仪的不确定度为 ±1℃,则温度标准源的不确定度应优于 ±0.3℃。
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根据温度显示仪的输入类型(如热电偶、热电阻等),准备相应的连接导线和转换接口,确保连接可靠,信号传输准确。
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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±5)℃,相对湿度在 45% - 75% 为宜。
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环境应无强电磁场干扰、无振动,避免阳光直射和空气对流,以防止对校准结果产生影响。
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被校温度显示仪检查
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检查温度显示仪的外观,显示屏应清晰完整,无缺划、漏显等现象,外壳无破损、变形。
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检查各按键、旋钮操作是否灵活,功能是否正常,连接端子是否松动、氧化等。
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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。
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温度变送器的校准步骤
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连接与预热
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将标准温度计的探头与温度变送器的感温元件一同放入恒温槽中,保证两者处于相同温度环境且与介质充分接触
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零点校准
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将恒温槽温度设置为 0℃或变送器测量范围的下限值,待温度稳定后,观察变送器的输出信号是否为对应的下限值,如 4mA。
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量程校准
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将恒温槽温度设置为变送器测量范围的上限值,待温度稳定后,检查变送器的输出信号是否为对应的上限值,如 20mA。
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多点校准
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在变送器的测量范围内均匀选取至少 5 个校准点,如测量范围为 0 - 100℃,可选取 0℃、25℃、50℃、75℃、100℃这 5 个点。
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依次将恒温槽温度设置为各校准点温度,待温度稳定后,记录标准温度计的温度值和变送器的输出信号值。
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根据记录的数据,计算变送器在各校准点的示值误差,示值误差 = 变送器输出信号对应的温度值 - 标准温度计测量值。
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回程误差测试
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从测量范围下限开始,逐步升温至上限,记录各校准点的输出信号;然后再从上限逐步降温至下限,同样记录各校准点的输出信号。
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稳定性测试
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将恒温槽温度保持在某一校准点(如 50℃),持续一段时间(如 1 小时),期间每隔 15 分钟记录一次变送器的输出信号。
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计算输出信号的较大变化量,其应在变送器的稳定性指标范围内,通常稳定性要求在 ±0.1% FS / 年以内。
工业铂热电阻的校准步骤
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安装与连接:将工业铂热电阻和标准铂电阻温度计放入恒温槽的插口中,确保感温元件处于恒温槽的有效工作区域,且两者的插入深度一致。
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零点校准:将恒温槽温度设定为 0℃,开启搅拌装置,使恒温槽内温度均匀。待温度稳定后,一般稳定时间不少于 15 分钟,读取标准铂电阻温度计和工业铂热电阻的电阻值。通过调整测量仪器的零点或工业铂热电阻的调整机构,使工业铂热电阻在 0℃时的电阻值符合标称值,即 R0 值,对于 Pt100 型铂热电阻,R0 应为 100.00Ω。
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多点校准:在工业铂热电阻的测量范围内,均匀选取至少 3 个温度点进行校准,如对于测量范围为 - 50℃ - 150℃的铂热电阻,可选取 - 25℃、50℃、100℃三个温度点。
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偏差计算:根据各校准点的测量数据,计算工业铂热电阻在各点的温度偏差。首先根据工业铂热电阻的电阻值,通过其分度公式或分度表计算出对应的温度值,然后与标准温度值相减,得到温度偏差。
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重复性测试:对每个校准点进行多次测量,一般不少于 3 次,计算每次测量的温度偏差,观察偏差的变化情况。重复性应满足相关标准要求,通常要求重复性误差不超过其允许误差的 1/3。
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环境试验设备校准步骤
1.设备配置与预平衡
1.将标准铂电阻温度计和标准湿度传感器安装于设备工作空间几何中心及四角位置,传感器浸入深度≥100mm。
2.连接多通道数据采集器,通电预热1小时,初始温度设定为25℃,湿度设定为50%RH。
2.校准点选择
1.温度校准点:选择量程下限、上限及中间点,高温区需按低温→高温顺序校准。
2.湿度校准点:在20℃环境中选择(10~85)%RH范围内≥3个点。
3.温度校准
1.从低温至高温逐点升温,待温度波动≤±0.02℃/10min后稳定30分钟,同步采集9个测温点数据(设备容积≤2m3时)。
2.计算温度偏差(ΔT=实测均值-设定值)、均匀度(各点比较大温差)和波动度(中心点极差/2),允差参考JJF1101-2019指标。
4.湿度校准
1.按低湿→高湿顺序校准,稳定30分钟后每2分钟记录1次数据,共15组。
2.计算湿度偏差(ΔH=实测均值-设定值)、均匀度(各点比较大湿差)和波动度(中心点极差/2),允差≤±3.0%RH(高湿区)。
5.动态性能验证
1.执行温度循环测试,验证升降温速率(≥3℃/min)及程序控制稳定性。
2.湿度交变测试时,验证从40%RH→80%RH的响应时间≤15分钟。
6.校准修正
通过PID参数调整补偿温湿度偏差,重测关键点验证修正效果。
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水浴锅校准步骤
1.校准前准备
1.确认环境条件:温度(15~35)℃,相对湿度≤85%,无振动及强气流干扰。
2.检查水浴锅外观及功能:确保无漏水、温控器正常、注水液面覆盖加热器20mm以上。
3.准备标准器:选择扩展不确定度U≤0.1℃的温度传感器(如PT100),时间常数<15s。
2.传感器布点
1.有孔结构:将温度传感器置于每个孔的几何中心(单孔/多孔对应不同布点)。
2.无孔结构:在工作区几何中心及距内壁1/10边长的左上、右上、右下、左下四点布设。
3.温度校准实施
1.选择校准点:使用范围的上限(如100℃)、下限(如0℃)及中间点(如50℃)。
2.设定目标温度后稳定运行,待温度波动≤±0.02℃/10min开始记录。
3.空载状态下每2分钟采集数据,30分钟内至少记录15组(多通道同步采集)。
4.数据处理与判定
1.温度偏差:ΔT=实测均值-设定值,允差±1℃(典型工业级要求)。
2.温度波动度:(tmax-tmin)/2,要求≤±0.5℃。
3.温度均匀度:各点比较大温差均值,要求≤1℃。
5.校准后处理
1.调整PID参数修正偏差,重新验证关键校准点。
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