干體式溫度校準器校準前準備
1. 標準器及配套設(shè)備
1.主標準器:選用二等標準鉑電阻溫度計,其擴展不確定度需優(yōu)于被校設(shè)備最大允許誤差的1/3。若涉及高溫段,可搭配二等標準鉑銠10-鉑熱電偶。
2.測溫裝置:配置多通道高精度測溫儀及至少3支均勻分布的測溫探頭,用于檢測校準器工作區(qū)域的溫度均勻性和波動度。
3.輔助工具:專業(yè)襯套、隔熱手套、校準軟件。
2. 環(huán)境條件
1.實驗室溫度穩(wěn)定在(20±5)℃,相對濕度≤80%,避免強氣流擾動或電磁干擾。
2.校準器放置于水平穩(wěn)固臺面,四周預(yù)留≥50cm散熱空間,電源單獨接地,電壓波動≤±5%。
3.校準前需提前4小時開機預(yù)熱至常用溫度點,并穩(wěn)定運行1小時以上以消除熱慣性。
3. 被校儀器檢查
1.外觀檢查:校準器外殼無變形,加熱模塊無積碳,測溫孔內(nèi)壁清潔無氧化,電源線及接口完好。
2.性能預(yù)檢:空載條件下,高溫段波動度≤±0.1℃/10min,均勻性≤±0.5℃。驗證控溫PID參數(shù)鎖定功能,禁用自適應(yīng)算法。
3.安全功能:測試超溫報警、過流保護及緊急斷電功能正常。
4.軟件設(shè)置:清理歷史校準數(shù)據(jù),同步校準軟件與校準器的時間戳,設(shè)置數(shù)據(jù)記錄間隔為1分鐘/次。
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數(shù)字式溫濕度計濕度測量原理
(1) 電容式濕度傳感器(主流技術(shù))
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結(jié)構(gòu):高分子薄膜(如聚酰亞胺)作為介電質(zhì),兩側(cè)鍍金屬電極形成電容器。
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工作機制:
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環(huán)境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數(shù)變化→電容值改變。
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電容值與相對濕度(%RH)成近似線性關(guān)系(需溫度補償)。
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典型傳感器:Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。
(2) 信號處理流程
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電容-頻率/電壓轉(zhuǎn)換:通過振蕩電路將電容變化轉(zhuǎn)換為頻率或電壓信號。
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ADC轉(zhuǎn)換:數(shù)字量化濕度信號。
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溫度補償:濕度傳感器受溫度影響,需用溫度測量值修正濕度讀數(shù)(算法內(nèi)置)。
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工作用輻射溫度計的理論基礎(chǔ):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))。
玻璃液體溫度計校準
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校準前準備
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標準器:選擇精度等級至少比被校溫度計高一個等級的標準溫度計或標準鉑電阻溫度計。
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環(huán)境條件:校準環(huán)境溫度應(yīng)穩(wěn)定,波動范圍不超過 ±1℃,無強氣流和振動。
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設(shè)備:準備恒溫槽,根據(jù)校準溫度范圍選擇合適的恒溫槽,如低溫恒溫槽用于低溫校準,油恒溫槽用于中高溫校準。
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校準步驟
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外觀檢查:檢查溫度計有無破損、刻度是否清晰、液柱是否連續(xù)等。
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零點校準:將溫度計插入冰水混合物中,待示數(shù)穩(wěn)定后(一般需 10 - 15 分鐘),調(diào)整溫度計零點。
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多點校準:根據(jù)溫度計測量范圍,選取若干校準點,如測量范圍為 - 50℃ - 150℃,可選擇 - 40℃、0℃、50℃、100℃、140℃等點。將溫度計放入恒溫槽,設(shè)置恒溫槽溫度至各校準點,穩(wěn)定后記錄標準溫度計和被校溫度計示數(shù),計算誤差。
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干體式溫度校準器校準步驟
1.設(shè)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(dǎo)熱性能。
3.選擇標準鉑電阻溫度計作為參考設(shè)備,其外徑需與測溫孔匹配,插入深度≥15倍外徑。
2.校準點設(shè)置與設(shè)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(shè)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(shè)測點,驗證40mm均勻區(qū)溫差≤±0.5℃。
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熱像儀主要由以下部分構(gòu)成:
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(1) 紅外光學(xué)系統(tǒng)
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透鏡材料:使用鍺(Germanium)、硒化鋅(ZnSe)等特殊材料制成透鏡,因普通玻璃會阻擋紅外線。
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聚焦紅外輻射:將目標物體發(fā)出的紅外輻射聚焦到紅外探測器上。
(2) 紅外探測器
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類型:分為制冷型(需液氮或斯特林制冷器降溫,靈敏度高)和非制冷型(基于微測輻射熱計,成本低、體積?。?。
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功能:將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號。探測器由大量微小像素單元(如氧化釩或非晶硅材料)組成,每個像素對應(yīng)圖像中的一個點。
(3) 信號處理系統(tǒng)
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電信號轉(zhuǎn)換:探測器輸出的微弱電信號被放大和數(shù)字化。
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溫度標定:通過算法將電信號轉(zhuǎn)換為溫度值,考慮環(huán)境溫度、物體發(fā)射率等因素修正。
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圖像生成:將溫度數(shù)據(jù)映射為偽彩色圖像(如高溫顯示為紅色/白色,低溫顯示為藍色/黑色)。
(4) 顯示輸出
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可視化顯示:通過屏幕輸出熱圖像,疊加溫度數(shù)值、等溫線等功能輔助分析。