杨浦区热电偶热工计量校准公司

工作用辐射温度计**结构与工作流程

(1) 光学系统

• 红外透镜/反射镜：聚焦目标物体发出的红外辐射至探测器。透镜材料需透红外光（如锗、硒化锌），避免普通玻璃对红外线的吸收。
• 视场角与距离系数（D:S）：决定测量区域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距离下测量1cm直径区域。

(2) 探测器

• 热电堆（Thermopile）：利用温差电效应将红外辐射转换为电压信号，无需制冷，成本低（常用类型）。
• 光电导型探测器（如InGaAs、HgCdTe）：对特定波长敏感，需制冷以提高灵敏度，用于高精度场合。
• 热释电探测器：响应速度快，适合动态测温。

(3) 信号处理与温度计算

• 信号放大与滤波：探测器输出的微弱电信号经放大和滤波（抑制环境干扰）。
• 发射率（ε）校正：实际物体非理想黑体（ε<1），需根据材料设置发射率（如抛光金属ε≈0.1，氧化金属ε≈0.8，人体皮肤ε≈0.98）。
• 温度反演算法：通过斯特藩-玻尔兹曼公式或分波长亮度法计算温度值。

(4) 显示与输出

• 温度显示：LCD屏幕直接显示温度值（℃/℉可切换）。
• 数据接口：RS-232、USB或无线传输至计算机或PLC系统。

磁控式温度开关

• 结构：利用磁性材料（如铁氧体）在居里温度点失磁的特性。
• 工作流程：
  • 常温下→磁铁吸附触点保持闭合。
  • 温度升至居里点→磁性消失→触点弹开（断电）。
  • 冷却后→磁性恢复→需手动复位（部分型号自动复位）。
• 特点：
  • 优点：动作精细（居里点误差小）、无机械磨损。
  • 缺点：温度设定固定，不可调节。
• 应用：电饭煲限温保护、咖啡机防干烧。

电子式温度开关

• 结构：集成温度传感器（如NTC热敏电阻、热电偶）和电子控制电路。
• 工作流程：
  • 传感器检测温度→输出电信号至比较器。
  • 温度超过设定阈值→驱动继电器或固态开关（SSR）断开电路。
  • 可编程逻辑实现延时、多段控制等功能。
• 特点：
  • 优点：高精度（±0.5℃）、响应快（毫秒级）、可调节设定点。
  • 缺点：需外部供电，成本较高。
• 应用：精密温控系统、实验室设备、汽车电子。

1. 标准器及配套设备选择
   • 选用二等标准铂电阻温度计作为标准器，其具有高精度和稳定性，不确定度通常优于 ±0.05℃，可满足对热敏电阻测温仪校准的精度要求。
   • 配备高精度的恒温槽，如油恒温槽或水恒温槽，温度范围应覆盖热敏电阻测温仪的常用测量范围，温度波动度应在 ±0.01℃以内，均匀度在 ±0.02℃以内，确保提供稳定且均匀的温度场。
   • 准备高精度的数字多用表或直流电桥，用于测量电阻值，其分辨率应达到 0.01Ω，测量误差不超过 ±0.05%。
2. 环境条件检查
   • 校准环境温度应保持在（20±2）℃，以减少环境温度对校准结果的影响，确保校准的准确性。
   • 相对湿度应控制在 40% - 60%，避免湿度过高导致仪器受潮，影响测量精度。
   • 环境应无强电磁场干扰、无振动，防止对测量信号产生干扰和影响仪器的稳定性。
3. 被校仪器检查
   • 检查热敏电阻测温仪的外观，确保外壳无破损、变形，显示屏清晰完整，无缺划、漏显等问题。
   • 检查各按键、旋钮操作是否灵活，功能是否正常，连接导线是否破损、接触良好。
   • 查看热敏电阻探头是否有损坏、氧化等现象，如有问题应及时更换或处理。

环境试验设备校准步骤

1.设备配置与预平衡

1.将标准铂电阻温度计和标准湿度传感器安装于设备工作空间几何中心及四角位置，传感器浸入深度≥100mm。

2.连接多通道数据采集器，通电预热1小时，初始温度设定为25℃，湿度设定为50%RH。

2.校准点选择

1.温度校准点：选择量程下限、上限及中间点，高温区需按低温→高温顺序校准。

2.湿度校准点：在20℃环境中选择（10~85）%RH范围内≥3个点。

3.温度校准

1.从低温至高温逐点升温，待温度波动≤±0.02℃/10min后稳定30分钟，同步采集9个测温点数据（设备容积≤2m³时）。

2.计算温度偏差（ΔT=实测均值-设定值）、均匀度（各点比较大温差）和波动度（中心点极差/2），允差参考JJF1101-2019指标。

4.湿度校准

1.按低湿→高湿顺序校准，稳定30分钟后每2分钟记录1次数据，共15组。

2.计算湿度偏差（ΔH=实测均值-设定值）、均匀度（各点比较大湿差）和波动度（中心点极差/2），允差≤±3.0%RH（高湿区）。

5.动态性能验证

1.执行温度循环测试，验证升降温速率（≥3℃/min）及程序控制稳定性。

2.湿度交变测试时，验证从40%RH→80%RH的响应时间≤15分钟。

6.校准修正

通过PID参数调整补偿温湿度偏差，重测关键点验证修正效果。 英菲计量，热工精确​​!

比较法

1. 准备工作
   • 标准温度计：选取经过校准且精度更高的标准温度计，如铂电阻温度计，作为比对标准。
   • 稳定环境：选择温度稳定、无强气流、无阳光直射的环境，避免环境因素对测量结果的干扰。
2. 校准步骤
   • 同步测量：将红外线测温仪和标准温度计同时对准同一物体或同一环境，确保两者测量的是相同的温度源。
   • 记录数据：分别记录红外线测温仪和标准温度计的测量值。
   • 校准调整：对比两个测量值，根据差异对红外线测温仪进行校准调整，如调整温度偏差参数等，使红外线测温仪的测量值与标准温度计的测量值尽量接近。

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压力式温度计校准步骤

1. 外观检查：查看压力式温度计的表盘是否清晰、有无破损，指针是否能灵活转动，感温包、毛细管和指示表头之间的连接是否牢固，有无泄漏等情况。
2. 安装固定：将压力式温度计的感温包与标准温度计一起放入恒温槽中，确保感温包与标准温度计的感温元件处于同一水平位置，且与恒温槽内的介质充分接触，并用夹具固定好，防止温度计晃动。
3. 零点校准：将恒温槽温度设定为 0℃，待温度稳定后，观察压力式温度计的指针是否指在 0 刻度位置。若有偏差，可通过调整温度计的调零旋钮使其指针指向 0 刻度。
4. 多点校准：在压力式温度计的测量范围内，均匀选取至少 3 个温度点进行校准，如测量范围为 0℃～100℃，可选取 25℃、50℃、75℃这三个温度点。将恒温槽分别设定到选定的温度点，每个温度点稳定后，记录标准温度计的示值和压力式温度计的示值。
5. 偏差计算：计算压力式温度计在各校准点的偏差，偏差 = 压力式温度计示值 - 标准温度计示值。根据偏差情况判断压力式温度计是否符合精度要求。
6. 重复性测试：对每个校准点进行多次测量，一般不少于 3 次，计算每次测量的偏差，观察偏差的变化情况，评估压力式温度计的重复性。重复性应满足相关标准或技术要求，通常要求重复性误差不超过其允许误差