温度显示仪的校准步骤
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连接与预热
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将温度显示仪与温度标准源正确连接,根据显示仪的输入要求,设置好输入类型、量程等参数。
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零点校准
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将温度标准源输出设置为 0℃(或显示仪测量范围的下限值),待显示仪显示稳定后,观察显示值是否与标准值一致。
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若有偏差,通过显示仪的零点调整功能进行校准,使显示值与标准值相等。
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多点校准
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在温度显示仪的测量范围内,均匀选取至少 5 个校准点。例如,对于测量范围为 0℃ - 100℃的显示仪,可选取 20℃、40℃、60℃、80℃、100℃这 5 个点。
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依次将温度标准源输出设置为各校准点温度值,待显示仪显示稳定后,记录显示仪的示值和标准源的实际输出值。
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示值误差计算
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计算温度显示仪在各校准点的示值误差,示值误差 = 显示仪示值 - 标准源实际输出值。
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将示值误差与显示仪的允许误差进行比较,判断是否符合精度要求。不同精度等级的温度显示仪允许误差不同,一般工业用温度显示仪的允许误差为量程的 ±0.5% - ±1.5%。
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回程误差测试
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完成升温校准后,按照与升温相反的顺序,将温度标准源依次降至各校准点温度值,再次记录显示仪的示值。
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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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数字式温湿度计湿度测量原理
(1) 电容式湿度传感器(主流技术)
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结构:高分子薄膜(如聚酰亚胺)作为介电质,两侧镀金属电极形成电容器。
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工作机制:
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环境湿度变化→薄膜吸/脱附水分子→介电常数变化→电容值改变。
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电容值与相对湿度(%RH)成近似线性关系(需温度补偿)。
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典型传感器:Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。
(2) 信号处理流程
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电容-频率/电压转换:通过振荡电路将电容变化转换为频率或电压信号。
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ADC转换:数字量化湿度信号。
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温度补偿:湿度传感器受温度影响,需用温度测量值修正湿度读数(算法内置)。
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干体式温度校准器校准前准备
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设备最大允许误差的1/3。若涉及高温段,可搭配二等标准铂铑10-铂热电偶。
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,用于检测校准器工作区域的温度均匀性和波动度。
3.辅助工具:专业衬套、隔热手套、校准软件。
2. 环境条件
1.实验室温度稳定在(20±5)℃,相对湿度≤80%,避免强气流扰动或电磁干扰。
2.校准器放置于水平稳固台面,四周预留≥50cm散热空间,电源单独接地,电压波动≤±5%。
3.校准前需提前4小时开机预热至常用温度点,并稳定运行1小时以上以消除热惯性。
3. 被校仪器检查
1.外观检查:校准器外壳无变形,加热模块无积碳,测温孔内壁清洁无氧化,电源线及接口完好。
2.性能预检:空载条件下,高温段波动度≤±0.1℃/10min,均匀性≤±0.5℃。验证控温PID参数锁定功能,禁用自适应算法。
3.安全功能:测试超温报警、过流保护及紧急断电功能正常。
4.软件设置:清理历史校准数据,同步校准软件与校准器的时间戳,设置数据记录间隔为1分钟/次。
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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双金属片式温度开关
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结构:由两种热膨胀系数不同的金属层压成片状。
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工作流程:
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温度升高→双金属片因膨胀差异弯曲→推动触点分离(切断电路)。
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温度降低→双金属片恢复平直→触点闭合(导通电路)。
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特点:
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优点:结构简单、成本低、无需外部电源。
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缺点:精度较低(±5℃),响应速度慢(秒级),机械寿命有限(约10万次)。
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应用:电热水壶、电熨斗、电机过热保护。
液体膨胀式温度开关
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结构:感温包内充注液体(如硅油),通过毛细管连接波纹管或膜片。
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工作流程:
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温度升高→液体膨胀→压力推动波纹管形变→触发微动开关。
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温度降低→液体收缩→波纹管复位→开关恢复初始状态。
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特点:
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优点:驱动力大、精度较高(±2℃)、适合高压/高功率场景。
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缺点:体积较大,存在液体泄漏风险。
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应用:工业加热设备、压缩机过热保护。
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压力式温度计校准步骤
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外观检查:查看压力式温度计的表盘是否清晰、有无破损,指针是否能灵活转动,感温包、毛细管和指示表头之间的连接是否牢固,有无泄漏等情况。
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安装固定:将压力式温度计的感温包与标准温度计一起放入恒温槽中,确保感温包与标准温度计的感温元件处于同一水平位置,且与恒温槽内的介质充分接触,并用夹具固定好,防止温度计晃动。
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零点校准:将恒温槽温度设定为 0℃,待温度稳定后,观察压力式温度计的指针是否指在 0 刻度位置。若有偏差,可通过调整温度计的调零旋钮使其指针指向 0 刻度。
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多点校准:在压力式温度计的测量范围内,均匀选取至少 3 个温度点进行校准,如测量范围为 0℃~100℃,可选取 25℃、50℃、75℃这三个温度点。将恒温槽分别设定到选定的温度点,每个温度点稳定后,记录标准温度计的示值和压力式温度计的示值。
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偏差计算:计算压力式温度计在各校准点的偏差,偏差 = 压力式温度计示值 - 标准温度计示值。根据偏差情况判断压力式温度计是否符合精度要求。
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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,计算每次测量的偏差,观察偏差的变化情况,评估压力式温度计的重复性。重复性应满足相关标准或技术要求,通常要求重复性误差不超过其允许误差
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