南通数字温湿度计热工计量校准公司
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发布时间:2025-05-29
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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温湿度计的标准器比较法
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校准前准备
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选择标准器:选取高精度的温湿度标准器,如高精度的铂电阻温度计和电容式湿度传感器作为标准,其精度应比被校准的温湿度计至少高一个等级。例如,标准湿度传感器的精度为 ±2% RH,被校准温湿度计的精度为 ±5% RH。
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准备校准环境:选择一个温度和湿度相对稳定、无明显气流和振动、无强电磁场干扰的环境。一般来说,环境温度波动应控制在 ±1℃以内,湿度波动控制在 ±5% RH 以内。
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校准步骤
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温度校准:将温湿度计和标准温度计同时放入恒温恒湿箱中,设置不同的温度点,如 10℃、20℃、30℃等,每个温度点稳定后,记录标准温度计和被校温湿度计的温度示数,计算温度误差。
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湿度校准:在恒温恒湿箱中设置不同的湿度点,如 30% RH、50% RH、70% RH 等,待湿度稳定后,记录标准湿度传感器和被校温湿度计的湿度数,计算湿度误差。
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热敏电阻测温仪校准步骤
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连接与预热
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将二等标准铂电阻温度计和被校准的热敏电阻测温仪的探头同时放入恒温槽中,确保两者与恒温槽内的介质充分接触,且位置相对靠近,以保证测量的是相同温度环境。
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零点校准
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将恒温槽温度设置为 0℃(或热敏电阻测温仪测量范围的下限值),待温度稳定后,观察热敏电阻测温仪的显示值是否为 0℃(或下限值)。
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多点校准
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在热敏电阻测温仪的测量范围内,均匀选取至少 5 个校准点
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依次将恒温槽温度设置为各校准点温度值,待温度稳定后,记录标准铂电阻温度计测量的标准温度值和热敏电阻测温仪的显示值。
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示值误差计算
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根据记录的数据,计算热敏电阻测温仪在各校准点的示值误差,示值误差 = 热敏电阻测温仪显示值 - 标准铂电阻温度计测量值。
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将示值误差与热敏电阻测温仪的允许误差进行比较,判断是否符合精度要求。一般工业用热敏电阻测温仪的允许误差为 ±0.5℃ - ±2℃,具体根据产品规格确定。
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重复性测试
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在同一校准点下,多次(一般不少于 3 次)测量热敏电阻测温仪的显示值,计算其重复性误差。重复性误差 = (比较大显示值 - **小显示值)/ 测量次数的平均值。
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重复性误差应不大于允许误差的 1/3,以确保测温仪的测量重复性良好。
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)。
干体式温度校准器校准步骤
1.设备准备与环境调节
1.确认环境条件:温度(15~35)℃、湿度≤85%RH,避免振动及强气流干扰。
2.清洁校准器均温块及测温孔,确保无杂质残留,检查恒温块与测温孔接触面导热性能。
3.选择标准铂电阻温度计作为参考设备,其外径需与测温孔匹配,插入深度≥15倍外径。
2.校准点设置与设备连接
1.选择温度校准点:覆盖量程上限、下限及中间点,根据用户需求可增加关键工况点。
2.将标准温度计插入中心测温孔底部,被校传感器置于相邻孔,孔间距离≥20mm,确保轴向浸入深度≥40mm。
3.温度偏差校准
1.设定目标温度,待温度波动≤±0.05℃/10min后进入稳定状态,持续记录10分钟数据。
2.计算温度偏差:ΔT=校准器显示值-标准温度计均值,需在升温/降温过程中各测1次,取两次平均值作为**终偏差。
4.温度特性验证
1.波动度测试:在中间温度点连续采集61组数据,计算**大值与**小值的差值。
2.孔间温差验证:在比较高/最低温度点同步测量中心孔与边缘孔温度差,允差≤±0.3℃。
3.轴向温场均匀性:沿测温孔轴向每10mm布设测点,验证40mm均匀区温差≤±0.5℃。
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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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