水浴锅校准前准备
1. 标准器及配套设备
1.主标准器:选用二等标准铂电阻温度计,其扩展不确定度需优于被校水浴锅的1/3。
2.测温装置:配置多通道高精度测温仪及至少3支均匀分布的测温探头,用于检测水浴锅内温度均匀性和波动度。
3.辅助工具:专业支架、高精度计时器、搅拌器。
2. 环境条件
1.实验室温度稳定在(20±5)℃,相对湿度≤70%,避免气流扰动影响温度均匀性。
2.水浴锅放置于水平稳固台面,四周预留足够散热空间,电源接地可靠(接地电阻≤4Ω)。
3.校准前水浴锅需注入适量去离子水(液面覆盖加热管≥5cm),并提前1小时预热至常用温度点。
3. 被校仪器检查
1.外观检查:锅体无渗漏、腐蚀,加热管无破损,温度控制器显示屏清晰,按键功能正常。
2.性能预检:运行中温度波动度≤±0.3℃/10min,均匀性≤±0.5℃(多点测量),搅拌器转速稳定(波动≤±10%)。
3.安全功能:测试超温报警、低水位自动断电功能正常,保险装置无老化。
4.参数设置:锁定PID控制参数,关闭自动温度补偿,确保校准过程中控制模式固定。
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工业铂热电阻的校准前准备
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标准器选择:通常选用高精度的标准铂电阻温度计作为标准器,其不确定度应满足校准要求,一般优于被校准工业铂热电阻不确定度的 1/3。例如,被校准铂热电阻的不确定度为 ±0.1℃,则标准铂电阻温度计的不确定度应优于 ±0.03℃。
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配套设备:准备恒温槽,要求其温度均匀性和稳定性良好,温度波动度在 ±0.05℃以内,温度均匀性在 ±0.1℃以内。还需配备直流电位差计或数字多用表等测量仪器,其分辨率和准确度要满足测量要求,如分辨率应达到 0.1μV。
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环境条件:校准环境温度应控制在(20±5)℃,相对湿度在 45% - 75% 之间,环境应无强电磁场干扰、无振动,避免阳光直射和空气对流。
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被校铂热电阻检查:检查工业铂热电阻的外观,保护管应无破损、变形,接线盒应完好,引线连接牢固。同时,测量其绝缘电阻,绝缘电阻应不小于 100MΩ(100V 直流电压下),以确保其电气性能良好。
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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)。
标准Hg温度计校准步骤
1.校准前准备
1.环境与设备检查:校准环境温度控制在(15~35)℃,湿度≤75%RH,检查温度计玻璃管无裂纹、汞柱无断裂或气泡,刻度线清晰可见。
2.标准设备配置:准备冰浴(0℃)和沸水浴(100℃)作为基准温源,或采用恒温槽,配备二等标准Hg温度计作为参考。
2.零点校准
1.冰浴校准:将温度计垂直浸入冰水混合物中,浸没深度≥40mm,待汞柱稳定后读取示值。重复测量3次取均值,允差±0.1℃。
2.零点稳定性验证:将温度计在量程上限加热15min后自然冷却至室温,两次测定零点位置差值≤0.05℃。
3.温度点校准
1.恒温槽校准:在目标校准点设置恒温槽,温度波动≤±0.05℃/10min。将标准与被校温度计垂直插入槽体,浸没至规定刻度线。
2.数据采集:稳定10min后,按“标准→被检1→被检2→…→标准”顺序读取数据,计算均值偏差ΔT=被校值-标准值。
4.误差修正与判定
1.允差判定:工业级温度计允许误差±0.2℃,高精度型允差±0.1℃。若超差,通过调整内部金属片或标记修正值。
2.非线性修正:对多点校准计算非线性误差,需满足ΔT≤±0.3℃。
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双金属温度计校准步骤
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安装固定:将双金属温度计和标准温度计同时垂直插入恒温槽中,使它们的感温元件处于同一深度和位置,并用夹具固定好,确保温度计与恒温槽内的介质充分接触,且不与槽壁、槽底接触。
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零点校准:将恒温槽温度设定为 0℃,待温度稳定后,观察双金属温度计的指针是否指在 0 刻度位置。若有偏差,可通过调整双金属温度计的调零机构,使指针指向 0 刻度。
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多点校准:根据双金属温度计的测量范围,均匀选取至少 3 个校准点,例如测量范围为 0℃ - 100℃,可选取 25℃、50℃、75℃三个点。将恒温槽分别升温或降温至选定的校准温度点,每个温度点稳定保持 10 - 15 分钟,待温度稳定后,记录标准温度计的示值和双金属温度计的示值。
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偏差计算:计算双金属温度计在各校准点的偏差,偏差 = 双金属温度计示值 - 标准温度计示值。将偏差与双金属温度计的允许误差进行比较,判断是否符合精度要求。一般工业用双金属温度计的允许误差为量程的 ±1.0% - ±1.5%。
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回程误差测试:在完成升温校准后,按照与升温校准相反的顺序,将恒温槽温度依次降至各校准点,再次记录双金属温度计和标准温度计的示值,计算各校准点的回程误差。回程误差 = 升温时示值 - 降温时示值,回程误差应不大于允许误差
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热电阻温度计校准
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校准前准备
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标准器:采用高精度的标准电阻箱或已知准确阻值 - 温度关系的标准热电阻。
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测量仪器:配备高精度的电阻测量仪,如直流电桥,其测量精度应满足校准要求。
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恒温设备:使用恒温槽或恒温箱,提供稳定的温度环境。
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校准步骤
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外观检查:查看热电阻外观有无损坏、引线是否完好。
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阻值测量:在室温下,用电阻测量仪测量热电阻的阻值,记录初始值。
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校准点选择:依据热电阻的测量范围,选取校准点,如 PT100 热电阻可选择 0℃、50℃、100℃等点。
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校准过程:将热电阻放入恒温设备,设置温度到校准点,待温度稳定后,测量热电阻在该温度下的阻值,与标准阻值对比,计算误差。
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