水浴鍋校準步驟
1.校準前準備
1.確認環(huán)境條件:溫度(15~35)℃,相對濕度≤85%,無振動及強氣流干擾。
2.檢查水浴鍋外觀及功能:確保無漏水、溫控器正常、注水液面覆蓋加熱器20mm以上。
3.準備標準器:選擇擴展不確定度U≤0.1℃的溫度傳感器(如PT100),時間常數<15s。
2.傳感器布點
1.有孔結構:將溫度傳感器置于每個孔的幾何中心(單孔/多孔對應不同布點)。
2.無孔結構:在工作區(qū)幾何中心及距內壁1/10邊長的左上、右上、右下、左下四點布設。
3.溫度校準實施
1.選擇校準點:使用范圍的上限(如100℃)、下限(如0℃)及中間點(如50℃)。
2.設定目標溫度后穩(wěn)定運行,待溫度波動≤±0.02℃/10min開始記錄。
3.空載狀態(tài)下每2分鐘采集數據,30分鐘內至少記錄15組(多通道同步采集)。
4.數據處理與判定
1.溫度偏差:ΔT=實測均值-設定值,允差±1℃(典型工業(yè)級要求)。
2.溫度波動度:(tmax-tmin)/2,要求≤±0.5℃。
3.溫度均勻度:各點比較大溫差均值,要求≤1℃。
5.校準后處理
1.調整PID參數修正偏差,重新驗證關鍵校準點。
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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
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熱敏電阻(NTC):
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溫度升高時電阻值下降(負溫度系數)。
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通過測量電阻分壓值計算溫度(需線性化校準)。
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數字溫度傳感器(如DS18B20):
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內部集成ADC,直接輸出數字信號(如12位精度)。
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單總線協(xié)議傳輸,抗干擾強,適合多點測量。
(2) 信號處理流程
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電阻-電壓轉換:熱敏電阻與參考電阻串聯(lián),測量分壓值。
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ADC轉換:將模擬電壓轉換為數字量(如10位ADC)。
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溫度計算:根據熱敏電阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演溫度值。
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工作用輻射溫度計**結構與工作流程
(1) 光學系統(tǒng)
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紅外透鏡/反射鏡:聚焦目標物體發(fā)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。
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視場角與距離系數(D:S):決定測量區(qū)域大小,例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區(qū)域。
(2) 探測器
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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)。
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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。
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熱釋電探測器:響應速度快,適合動態(tài)測溫。
(3) 信號處理與溫度計算
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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(huán)境干擾)。
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發(fā)射率(ε)校正:實際物體非理想黑體(ε<1),需根據材料設置發(fā)射率(如拋光金屬ε≈0.1,氧化金屬ε≈0.8,人體皮膚ε≈0.98)。
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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
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溫度顯示:LCD屏幕直接顯示溫度值(℃/℉可切換)。
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數據接口:RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統(tǒng)。
溫度顯示儀的校準前準備
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標準器及配套設備選擇
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選用高精度的溫度標準源作為校準的基準,其不確定度應優(yōu)于被校準溫度顯示儀不確定度的 1/3。例如,如果溫度顯示儀的不確定度為 ±1℃,則溫度標準源的不確定度應優(yōu)于 ±0.3℃。
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根據溫度顯示儀的輸入類型(如熱電偶、熱電阻等),準備相應的連接導線和轉換接口,確保連接可靠,信號傳輸準確。
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環(huán)境條件檢查
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校準環(huán)境溫度應保持在(20±5)℃,相對濕度在 45% - 75% 為宜。
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環(huán)境應無強電磁場干擾、無振動,避免陽光直射和空氣對流,以防止對校準結果產生影響。
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被校溫度顯示儀檢查
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檢查溫度顯示儀的外觀,顯示屏應清晰完整,無缺劃、漏顯等現(xiàn)象,外殼無破損、變形。
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檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活,功能是否正常,連接端子是否松動、氧化等。
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數字溫度計校準前準備
1. 標準器及配套設備
1.標準溫度源:選用恒溫槽或干井爐,溫度波動度≤±0.1℃,均勻性≤±0.2℃,確保溫場穩(wěn)定。
2.主標準器:配備二等標準鉑電阻溫度計或高精度數字溫度計(最大允許誤差≤±0.05℃),用于溯源及實時監(jiān)測標準溫度源實際值。
3.數據采集設備:使用多通道高精度測溫儀(分辨率0.01℃,誤差≤±0.1℃)同步記錄被校數字溫度計與標準器數據,校準軟件需支持自動生成誤差曲線。
4.輔助工具:絕緣耐高溫探頭夾具、恒溫槽專業(yè)支架、防靜電鑷子。
2. 環(huán)境條件
1.實驗室溫度穩(wěn)定在(23±3)℃,相對濕度≤65%,避免陽光直射或空調氣流干擾溫場均勻性。
2.校準區(qū)域需遠離強電磁干擾源,工作臺接地良好,確保信號穩(wěn)定。
3.恒溫槽提前1小時預熱至校準點附近,減少溫度梯度對探頭的影響。
3. 被校儀器檢查
1.外觀與硬件檢查:外殼無破損,探頭無彎曲或絕緣層老化,顯示屏無斷碼,按鍵功能正常。
2.傳感器狀態(tài):開機后自檢無報錯,探頭響應時間≤5秒(參考規(guī)格書),低溫段無凝露。
3.功能驗證:在室溫及恒溫槽中測試自動關機、高低限報警、數據存儲/導出功能是否正常。
4.校準模式設置:禁用自動量程切換,鎖定采樣速率,恢復出廠設置以排除用戶參數干擾。
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熱像儀主要由以下部分構成:
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(1) 紅外光學系統(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、體積小)。
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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(tǒng)
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電信號轉換:探測器輸出的微弱電信號被放大和數字化。
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溫度標定:通過算法將電信號轉換為溫度值,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
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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。