工作用辐射温度计的理论基础:黑体辐射定律
所有温度高于***零度(-273.15℃)的物体均会向外辐射电磁波,其辐射特性遵循以下物理定律:
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普朗克定律(Planck's Law):描述黑体辐射能量按波长和温度的分布规律。
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斯特藩-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann Law):黑体总辐射功率与温度的四次方成正比(P=εσT4,其中ε为发射率,σ为斯特藩-玻尔兹曼常数)。
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维恩位移定律(Wien's Displacement Law):峰值辐射波长与温度成反比(λmax=Tb,b为维恩常数)。
廉金属热电偶校准步骤
1.设备准备与退火处理
1.将标准热电偶与被校廉金属热电偶(如K型)捆扎置于管式炉均温区,测量端间距≤10mm。
2.进行退火处理:在最高使用温度(如600℃)恒温2小时后,以≤100℃/h速率冷却至室温。
2.校准点测试
1.选取校准点:量程下限(0℃)、中间点(300℃)、上限(600℃)。
2.从低温至高温逐点升温,每个温度点稳定后(波动≤±1℃),同步读取标准热电偶与被校热电偶电势值。
3.按分度表换算温度值,计算误差ΔT=被校值-标准值(允许误差参考IEC 60584,如±2.5℃或±0.75%t)。
3.回程误差测试
1.从上限温度以≤50℃/h速率降温,在相同校准点记录数据。
2.计算升/降温过程中同一温度点的比较大偏差(应≤允许误差的50%)。
4.稳定性验证
1.在中间校准点(300℃)连续恒温4小时,每小时记录1次电势值。
2.比较大漂移量应≤±1℃(工业级热电偶典型指标)。
5.冷端补偿校准
1.断开炉体,将热电偶参考端置于0℃冰点器内。
2.测量常温端补偿误差,修正采集系统冷端补偿参数(误差≤±0.5℃)。
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工业铂热电阻的校准步骤
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安装与连接:将工业铂热电阻和标准铂电阻温度计放入恒温槽的插口中,确保感温元件处于恒温槽的有效工作区域,且两者的插入深度一致。
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零点校准:将恒温槽温度设定为 0℃,开启搅拌装置,使恒温槽内温度均匀。待温度稳定后,一般稳定时间不少于 15 分钟,读取标准铂电阻温度计和工业铂热电阻的电阻值。通过调整测量仪器的零点或工业铂热电阻的调整机构,使工业铂热电阻在 0℃时的电阻值符合标称值,即 R0 值,对于 Pt100 型铂热电阻,R0 应为 100.00Ω。
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多点校准:在工业铂热电阻的测量范围内,均匀选取至少 3 个温度点进行校准,如对于测量范围为 - 50℃ - 150℃的铂热电阻,可选取 - 25℃、50℃、100℃三个温度点。
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偏差计算:根据各校准点的测量数据,计算工业铂热电阻在各点的温度偏差。首先根据工业铂热电阻的电阻值,通过其分度公式或分度表计算出对应的温度值,然后与标准温度值相减,得到温度偏差。
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重复性测试:对每个校准点进行多次测量,一般不少于 3 次,计算每次测量的温度偏差,观察偏差的变化情况。重复性应满足相关标准要求,通常要求重复性误差不超过其允许误差的 1/3。
温度数据采集仪基本结构与**组件
温度数据采集仪通常由以下模块构成:
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温度传感器:热电偶(K/J/T型)、热电阻(PT100、PT1000)、热敏电阻(NTC/PTC)、红外传感器等。
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信号调理电路:包括放大、滤波、冷端补偿(针对热电偶)、线性化处理等。
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模数转换器(ADC):将模拟电信号转换为数字信号,决定分辨率和采样率。
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微处理器(MCU):控制采集时序、数据处理、存储及通讯。
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存储模块:内置存储器(SD卡、Flash)或外接存储设备。
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通讯接口:USB、RS-485、Wi-Fi、蓝牙、4G等(用于数据传输)。
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电源管理:电池或外部供电,支持低功耗模式。
双金属片式温度开关
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结构:由两种热膨胀系数不同的金属层压成片状。
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工作流程:
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温度升高→双金属片因膨胀差异弯曲→推动触点分离(切断电路)。
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温度降低→双金属片恢复平直→触点闭合(导通电路)。
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特点:
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优点:结构简单、成本低、无需外部电源。
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缺点:精度较低(±5℃),响应速度慢(秒级),机械寿命有限(约10万次)。
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应用:电热水壶、电熨斗、电机过热保护。
液体膨胀式温度开关
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结构:感温包内充注液体(如硅油),通过毛细管连接波纹管或膜片。
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工作流程:
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温度升高→液体膨胀→压力推动波纹管形变→触发微动开关。
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温度降低→液体收缩→波纹管复位→开关恢复初始状态。
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特点:
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优点:驱动力大、精度较高(±2℃)、适合高压/高功率场景。
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缺点:体积较大,存在液体泄漏风险。
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应用:工业加热设备、压缩机过热保护。
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温湿度巡回检测仪校准前准备
1. 标准器及配套设备
1.主标准器:选用一级标准铂电阻温度计及标准湿度发生器,其不确定度需优于被校仪器的1/3。
2.恒温恒湿箱:温度波动度≤±0.3℃,湿度波动度≤±1.5%RH,均匀性分别≤±0.5℃和±2.0%RH,支持多探头同步校准(至少8通道)。
3.数据采集系统:配置多通道高精度巡检仪(分辨率0.01℃/0.1%RH,误差≤±0.1℃/±1.0%RH)及校准软件,支持自动比对标准值与巡回检测仪各通道数据。
4.辅助工具:探头固定支架、屏蔽线缆、冰点器。
2. 环境条件
1.实验室温湿度稳定在(23±3)℃、(50±10)%RH,避免气流扰动(如空调直吹或人员走动频繁),门窗密闭防尘。
2.校准区域远离强电磁干扰源,工作台单独接地(接地电阻≤4Ω),电源加装稳压器(波动≤±1%)。
3.恒温恒湿箱提前4小时开机预稳定,确保各校准点温湿度达到设定值并保持30分钟以上。
3. 被校仪器检查
1.外观与硬件:主机外壳无变形,通道接口无氧化,温湿度探头无破损、污染或结露,电压波动≤±5%。
2.通道一致性:所有通道在恒温恒湿箱内(25℃/50%RH)示值偏差≤±0.5℃/±3%RH,响应时间差≤10秒。
3.功能验证:测试自动巡检周期、高低限报警、数据存储/导出功能正常。
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