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： 英菲實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展！徐匯區(qū)溫度變送器熱工計量校準(zhǔn)公司

• 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,。
• 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)）,。
• 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)）。

干體式溫度校準(zhǔn)器校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.主標(biāo)準(zhǔn)器：選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計,，其擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)軟件。

2. 環(huán)境條件

1.實(shí)驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在（20±5）℃,，相對濕度≤80%,，避免強(qiáng)氣流擾動或電磁干擾。

2.校準(zhǔn)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(dú)接地，電壓波動≤±5%,。

3.校準(zhǔn)前需提前4小時開機(jī)預(yù)熱至常用溫度點(diǎn),，并穩(wěn)定運(yùn)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(zhǔn)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(yàn)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(hù)及緊急斷電功能正常,。

4.軟件設(shè)置：清理歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，同步校準(zhǔn)軟件與校準(zhǔn)器的時間戳,，設(shè)置數(shù)據(jù)記錄間隔為1分鐘/次,。 寶山區(qū)玻璃液體溫度計熱工計量檢測公司熱工實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新無極限,！

恒溫槽校準(zhǔn)步驟

1.設(shè)備配置與預(yù)平衡

1. 將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計（如PT100,，擴(kuò)展不確定度U≤0.05℃）安裝于槽體幾何中心及四角位置，浸入深度≥100mm
2. 連接多通道數(shù)據(jù)采集器,，通電預(yù)熱1小時,，初始溫度設(shè)定為25℃

2.溫度均勻性校準(zhǔn)

1. 設(shè)置目標(biāo)溫度（如-20℃,、50℃、150℃）,，待溫度穩(wěn)定（波動≤±0.01℃/10min）后保持30分鐘
2. 同步讀取5個測溫點(diǎn)的數(shù)據(jù),，計算工作區(qū)域比較大溫差（允差≤±0.05℃/工業(yè)級）

3.溫度波動性測試

1. 在中間溫度點(diǎn)（如100℃）連續(xù)采集數(shù)據(jù)30分鐘，采樣間隔10秒
2. 計算溫度波動度：t波動=(tmax-tmin)/2（應(yīng)≤±0.02℃/高精度槽）

4.溫度穩(wěn)定性驗(yàn)證

1. 在量程上限（如200℃）連續(xù)運(yùn)行8小時,，每小時記錄中心點(diǎn)溫度值
2. 漂移量ΔT=|t終-t初|應(yīng)≤±0.1℃（AA級恒溫槽指標(biāo)）

5.升溫/降溫速率測試

1. 設(shè)置從50℃→150℃全功率升溫,，記錄達(dá)到設(shè)定值±0.1℃范圍所需時間
2. 計算平均速率（典型值≥3℃/min），超差時檢查加熱系統(tǒng)功率

6.參數(shù)修正與報告

1. 通過PID參數(shù)調(diào)整補(bǔ)償溫度偏差,，重測關(guān)鍵點(diǎn)驗(yàn)證修正效果
2. 生成校準(zhǔn)證書,，包含均勻性、波動度,、穩(wěn)定性及測量不確定度（如U=0.03℃,k=2）

溫度變送器的校準(zhǔn)步驟

1. 連接與預(yù)熱
   • 將標(biāo)準(zhǔn)溫度計的探頭與溫度變送器的感溫元件一同放入恒溫槽中,，保證兩者處于相同溫度環(huán)境且與介質(zhì)充分接觸
2. 零點(diǎn)校準(zhǔn)
   • 將恒溫槽溫度設(shè)置為 0℃或變送器測量范圍的下限值，待溫度穩(wěn)定后,，觀察變送器的輸出信號是否為對應(yīng)的下限值,，如 4mA。
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3. 量程校準(zhǔn)
   • 將恒溫槽溫度設(shè)置為變送器測量范圍的上限值,，待溫度穩(wěn)定后,，檢查變送器的輸出信號是否為對應(yīng)的上限值，如 20mA,。
4. 多點(diǎn)校準(zhǔn)
   • 在變送器的測量范圍內(nèi)均勻選取至少 5 個校準(zhǔn)點(diǎn),，如測量范圍為 0 - 100℃，可選取 0℃,、25℃,、50℃、75℃,、100℃這 5 個點(diǎn),。
   • 依次將恒溫槽溫度設(shè)置為各校準(zhǔn)點(diǎn)溫度，待溫度穩(wěn)定后,，記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度計的溫度值和變送器的輸出信號值,。
   • 根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，計算變送器在各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差,，示值誤差 = 變送器輸出信號對應(yīng)的溫度值 - 標(biāo)準(zhǔn)溫度計測量值,。
5. 回程誤差測試
   • 從測量范圍下限開始，逐步升溫至上限,，記錄各校準(zhǔn)點(diǎn)的輸出信號,；然后再從上限逐步降溫至下限，同樣記錄各校準(zhǔn)點(diǎn)的輸出信號,。
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6. 穩(wěn)定性測試
   • 將恒溫槽溫度保持在某一校準(zhǔn)點(diǎn)（如 50℃）,，持續(xù)一段時間（如 1 小時），期間每隔 15 分鐘記錄一次變送器的輸出信號,。
   • 計算輸出信號的較大變化量,，其應(yīng)在變送器的穩(wěn)定性指標(biāo)范圍內(nèi)，通常穩(wěn)定性要求在 ±0.1% FS / 年以內(nèi),。

溫度數(shù)據(jù)采集儀校準(zhǔn)步驟

1. 連接與預(yù)熱

1.將標(biāo)準(zhǔn)溫度計與數(shù)據(jù)采集儀探頭同置于恒溫槽,，確保充分接觸介質(zhì),。

2.連接設(shè)備電源及信號線，預(yù)熱30分鐘至系統(tǒng)穩(wěn)定,。

2. 零點(diǎn)/量程校準(zhǔn)

1.零點(diǎn)：恒溫槽設(shè)為量程下限（如-50℃）,，穩(wěn)定后對比標(biāo)準(zhǔn)值與采集儀讀數(shù)，調(diào)整零點(diǎn)參數(shù)至誤差≤±0.2℃,。

2.量程：升溫至上限（如200℃）,，調(diào)整增益參數(shù)使誤差≤±0.1%FS。

3. 多點(diǎn)線性校準(zhǔn)

1.均勻選取5-7個校準(zhǔn)點(diǎn)（如-50℃,、0℃,、50℃…200℃），依次測試并記錄數(shù)據(jù),。

2.計算各點(diǎn)誤差（采集值-標(biāo)準(zhǔn)值）,，要求≤設(shè)備標(biāo)稱精度（如±0.5℃）。

4. 回程誤差測試

1.升降溫循環(huán)測試,，計算同一點(diǎn)正反向比較大偏差,，應(yīng)≤0.3%FS。

5. 穩(wěn)定性測試

1.恒溫槽固定中間點(diǎn)（如100℃）,，持續(xù)4小時,，每15分鐘記錄一次數(shù)據(jù)。

2.輸出波動應(yīng)≤穩(wěn)定性指標(biāo)（如±0.2℃/4h）,。 英菲工匠心,，服務(wù)零距離！溫州熱像儀熱工計量校準(zhǔn)公司

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廉金屬熱電偶校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.主標(biāo)準(zhǔn)器：選用二等標(biāo)準(zhǔn)S型熱電偶或標(biāo)準(zhǔn)黑體爐（溫度范圍覆蓋校準(zhǔn)點(diǎn)，如0~800℃）,，其擴(kuò)展不確定度≤±1.0℃,，需優(yōu)于被校熱電偶的1/3。

2.恒溫源：配置管式爐或恒溫槽（溫度波動度≤±1.0℃,，均勻性≤±2.0℃）,，支持升溫速率≤5℃/min,，避免溫度過沖。

3.測量設(shè)備：配備高精度數(shù)字多用表（分辨率0.1μV,，誤差≤±0.5μV）或?qū)I(yè)熱電偶校準(zhǔn)儀,，內(nèi)置冷端補(bǔ)償功能（誤差≤±0.2℃）。

4.護(hù)管（防止校準(zhǔn)中氧化或污染）,。

2. 環(huán)境條件

1.實(shí)驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在（20±5）℃,，濕度≤70%RH，避免強(qiáng)氣流擾動或熱輻射干擾爐體溫場,。

2.校準(zhǔn)區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場及高頻設(shè)備,，電源接地可靠（接地電阻≤4Ω），確保電信號穩(wěn)定,。

3.管式爐周圍設(shè)置隔熱屏障,，防止高溫輻射影響操作安全。

3. 被校熱電偶檢查

1.外觀檢查：電極絲無斷裂,、氧化或污染,，絕緣瓷管無裂紋，極性標(biāo)識（正負(fù)極）清晰,。

2.絕緣測試：500V兆歐表測量電極與保護(hù)管間絕緣電阻≥100MΩ（常溫下）,。

3.退火處理：校準(zhǔn)前對熱電偶進(jìn)行退火，消除加工應(yīng)力,。

  4.參考端補(bǔ)償驗(yàn)證：在冰點(diǎn)器（0℃）中測試?yán)涠搜a(bǔ)償誤差≤±0.5℃,，或確認(rèn)補(bǔ)償             導(dǎo)線連接正確。

徐匯區(qū)溫度變送器熱工計量校準(zhǔn)公司