工作用輻射溫度計的理論基礎：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： 熱工技術硬，客戶口碑強！泰州溫濕度計熱工計量校準公司

• 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為發射率，σ為斯特藩-玻爾茲曼常數）。
• 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）。

校準前準備

1. 選擇校準環境：應在溫度穩定、無明顯氣流和振動、清潔且光線充足的環境中進行校準，理想的環境溫度波動應控制在 ±0.2℃以內。
2. 準備標準器具：需要使用高精度的恒溫槽作為標準溫度源，其溫度均勻性和穩定性應滿足校準要求，通常溫度波動應在 ±0.05℃以內。同時，準備一支或多支經更高等級計量標準校準過的標準溫度計作為參考標準，其精度要比被校準的Hg溫度計至少高一個等級，比如標準溫度計的最大允許誤差為 ±0.05℃，而被校準Hg溫度計的最大允許誤差為 ±0.1℃。
3. 檢查被校溫度計：觀察**溫度計的外觀是否有破損、刻度是否清晰、Hg柱是否連續且無斷裂等情況。

熱敏電阻測溫儀校準步驟

1. 連接與預熱
   • 將二等標準鉑電阻溫度計和被校準的熱敏電阻測溫儀的探頭同時放入恒溫槽中，確保兩者與恒溫槽內的介質充分接觸，且位置相對靠近，以保證測量的是相同溫度環境。
2. 零點校準
   • 將恒溫槽溫度設置為 0℃（或熱敏電阻測溫儀測量范圍的下限值），待溫度穩定后，觀察熱敏電阻測溫儀的顯示值是否為 0℃（或下限值）。
3. 多點校準
   • 在熱敏電阻測溫儀的測量范圍內，均勻選取至少 5 個校準點
   • 依次將恒溫槽溫度設置為各校準點溫度值，待溫度穩定后，記錄標準鉑電阻溫度計測量的標準溫度值和熱敏電阻測溫儀的顯示值。
4. 示值誤差計算
   • 根據記錄的數據，計算熱敏電阻測溫儀在各校準點的示值誤差，示值誤差 = 熱敏電阻測溫儀顯示值 - 標準鉑電阻溫度計測量值。
   • 將示值誤差與熱敏電阻測溫儀的允許誤差進行比較，判斷是否符合精度要求。一般工業用熱敏電阻測溫儀的允許誤差為 ±0.5℃ - ±2℃，具體根據產品規格確定。
5. 重復性測試
   • 在同一校準點下，多次（一般不少于 3 次）測量熱敏電阻測溫儀的顯示值，計算其重復性誤差。重復性誤差 = （比較大顯示值 - **小顯示值）/ 測量次數的平均值。
   • 重復性誤差應不大于允許誤差的 1/3，以確保測溫儀的測量重復性良好。

數字式溫濕度計溫度測量原理

(1) 傳感器類型與工作機制

• 熱敏電阻（NTC）：
  • 溫度升高時電阻值下降（負溫度系數）。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準）。
• 數字溫度傳感器（如DS18B20）：
  • 內部集成ADC，直接輸出數字信號（如12位精度）。
  • 單總線協議傳輸，抗干擾強，適合多點測量。

(2) 信號處理流程

1. 電阻-電壓轉換：熱敏電阻與參考電阻串聯，測量分壓值。
2. ADC轉換：將模擬電壓轉換為數字量（如10位ADC）。
3. 溫度計算：根據熱敏電阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演溫度值。

熱像儀主要由以下部分構成： 熱工校準，信賴英菲！嘉興恒溫槽熱工計量檢測公司

(1) 紅外光學系統

• 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。
• 聚焦紅外輻射：將目標物體發出的紅外輻射聚焦到紅外探測器上。

(2) 紅外探測器

• 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、體積小）。
• 功能：將紅外輻射轉換為電信號。探測器由大量微小像素單元（如氧化釩或非晶硅材料）組成，每個像素對應圖像中的一個點。

(3) 信號處理系統

• 電信號轉換：探測器輸出的微弱電信號被放大和數字化。
• 溫度標定：通過算法將電信號轉換為溫度值，考慮環境溫度、物體發射率等因素修正。
• 圖像生成：將溫度數據映射為偽彩色圖像（如高溫顯示為紅色/白色，低溫顯示為藍色/黑色）。

(4) 顯示輸出

• 可視化顯示：通過屏幕輸出熱圖像，疊加溫度數值、等溫線等功能輔助分析。

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雙金屬片式溫度開關

• 結構：由兩種熱膨脹系數不同的金屬層壓成片狀。
• 工作流程：
  • 溫度升高→雙金屬片因膨脹差異彎曲→推動觸點分離（切斷電路）。
  • 溫度降低→雙金屬片恢復平直→觸點閉合（導通電路）。
• 特點：
  • 優點：結構簡單、成本低、無需外部電源。
  • 缺點：精度較低（±5℃），響應速度慢（秒級），機械壽命有限（約10萬次）。
• 應用：電熱水壺、電熨斗、電機過熱保護。

液體膨脹式溫度開關

• 結構：感溫包內充注液體（如硅油），通過毛細管連接波紋管或膜片。
• 工作流程：
  • 溫度升高→液體膨脹→壓力推動波紋管形變→觸發微動開關。
  • 溫度降低→液體收縮→波紋管復位→開關恢復初始狀態。
• 特點：
  • 優點：驅動力大、精度較高（±2℃）、適合高壓/高功率場景。
  • 缺點：體積較大，存在液體泄漏風險。
• 應用：工業加熱設備、壓縮機過熱保護。