工作用輻射溫度計**結構與工作流程

(1) 光學系統

• 紅外透鏡/反射鏡：聚焦目標物體發出的紅外輻射至探測器。透鏡材料需透紅外光（如鍺、硒化鋅），避免普通玻璃對紅外線的吸收。
• 視場角與距離系數（D:S）：決定測量區域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區域。

(2) 探測器

• 熱電堆（Thermopile）：利用溫差電效應將紅外輻射轉換為電壓信號，無需制冷，成本低（常用類型）。
• 光電導型探測器（如InGaAs、HgCdTe）：對特定波長敏感，需制冷以提高靈敏度，用于高精度場合。
• 熱釋電探測器：響應速度快，適合動態測溫。

(3) 信號處理與溫度計算

• 信號放大與濾波：探測器輸出的微弱電信號經放大和濾波（抑制環境干擾）。
• 發射率（ε）校正：實際物體非理想黑體（ε<1），需根據材料設置發射率（如拋光金屬ε≈0.1，氧化金屬ε≈0.8，人體皮膚ε≈0.98）。
• 溫度反演算法：通過斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長亮度法計算溫度值。

(4) 顯示與輸出

• 溫度顯示：LCD屏幕直接顯示溫度值（℃/℉可切換）。
• 數據接口：RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統。

工作用輻射溫度計校準前準備

1.標準器及配套設備

1.選用標準輻射源（如黑體輻射源），其擴展不確定度應優于被校輻射溫度計的1/3，溫度范圍需覆蓋200~1200℃（根據實際需求調整），黑體發射率不低于0.99。

2.配備高穩定性黑體爐，溫度波動度控制在±0.5℃以內，均勻性優于±1℃（依據校準點溫度調整要求）。

3.準備高精度光譜輻射計或經校準的標準紅外溫度計，用于比對測量，其分辨率不低于0.1℃，最大允許誤差不超過±0.1%。

4.配套距離調節裝置，確保輻射溫度計與被測黑體源的距離符合儀器說明書要求，避免視場遮擋。

2.環境條件

1.實驗室溫度應穩定在（23±5）℃，相對濕度≤70%，避免強氣流或熱輻射干擾（如空調直吹、陽光直射或高溫設備輻射）。

2.校準區域需屏蔽環境雜散光及強電磁場，背景輻射溫度與校準目標溫差應小于5℃。

3.工作臺應穩固防振，避免因振動導致光學對準偏移。

3.被校儀器檢查

1.檢查輻射溫度計光學鏡頭是否清潔、無劃痕或污染，外殼無變形，銘牌信

息完整。

2.驗證電源及信號接口連接可靠，電池電量充足（如為便攜式），開機后自

檢功能正常。

3.確認參數設置正確，包括發射率、波長范圍、距離系數等，與被測黑體源

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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。

工業鉑熱電阻的校準前準備

1. 標準器選擇：通常選用高精度的標準鉑電阻溫度計作為標準器，其不確定度應滿足校準要求，一般優于被校準工業鉑熱電阻不確定度的 1/3。例如，被校準鉑熱電阻的不確定度為 ±0.1℃，則標準鉑電阻溫度計的不確定度應優于 ±0.03℃。
2. 配套設備：準備恒溫槽，要求其溫度均勻性和穩定性良好，溫度波動度在 ±0.05℃以內，溫度均勻性在 ±0.1℃以內。還需配備直流電位差計或數字多用表等測量儀器，其分辨率和準確度要滿足測量要求，如分辨率應達到 0.1μV。
3. 環境條件：校準環境溫度應控制在（20±5）℃，相對濕度在 45% - 75% 之間，環境應無強電磁場干擾、無振動，避免陽光直射和空氣對流。
4. 被校鉑熱電阻檢查：檢查工業鉑熱電阻的外觀，保護管應無破損、變形，接線盒應完好，引線連接牢固。同時，測量其絕緣電阻，絕緣電阻應不小于 100MΩ（100V 直流電壓下），以確保其電氣性能良好。

熱電阻溫度計校準

• 校準前準備
  • 標準器：采用高精度的標準電阻箱或已知準確阻值 - 溫度關系的標準熱電阻。
  • 測量儀器：配備高精度的電阻測量儀，如直流電橋，其測量精度應滿足校準要求。
  • 恒溫設備：使用恒溫槽或恒溫箱，提供穩定的溫度環境。
• 校準步驟
  • 外觀檢查：查看熱電阻外觀有無損壞、引線是否完好。
  • 阻值測量：在室溫下，用電阻測量儀測量熱電阻的阻值，記錄初始值。
  • 校準點選擇：依據熱電阻的測量范圍，選取校準點，如 PT100 熱電阻可選擇 0℃、50℃、100℃等點。
  • 校準過程：將熱電阻放入恒溫設備，設置溫度到校準點，待溫度穩定后，測量熱電阻在該溫度下的阻值，與標準阻值對比，計算誤差。

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校準前準備

1. 設備準備：標準器采用鉑電阻溫度計或輻射溫度計，準備滿足校準規范的輻射源，如高精度的黑體輻射源。
2. 環境條件：校準時的溫度應為 23℃±5℃，相對濕度應不大于 85%（無結露），外界無較大干擾源。
3. 人員要求：校準人員應熟悉校準規程和待測設備的性能參數，會規范使用設備，比較好是通過培訓或有同種校準經驗的人員。

校準流程

1. 外觀檢查：檢查待校準熱像儀外觀是否潔凈，有無形變、破損，數字顯示是否清晰，各部件是否齊全、連接是否緊固，設備的名稱、型號、性能參數、使用說明等資料是否齊全。
2. 基本功能檢測：確認待校準設備部件齊全，按鍵、電源等正常，正常工作。
3. 性能檢測
   • 準備校準實驗室：在校準實驗室中，使用高精度的熱像儀參考源，將參考源均勻排列，以便熱像儀進行測量。
   • 執行校準：熱像儀依次指向每個參考源，并記錄每個溫度下的信號值。校準軟件捕獲這些信號值和參考源的溫度值，并用于繪制曲線。
   • 數據分析：校準完成后，將熱像儀的數據載入校準軟件中進行分析，確定熱像儀的準確性和精度。

校準結果處理

1. 判定：根據校準數據判定被測儀器，如所有校準項目均合格則出具檢測證書，如有不合格項目，要做好標注，出具檢測結果通知。