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。

熱電偶溫度計校準

• 校準前準備
  • 標準器：選用標準熱電偶或高精度溫度校準儀作為標準。
  • 配套設備：準備溫度控制爐，能提供穩定的溫度環境，溫度均勻性和穩定性符合要求；還需配備測量熱電偶電勢的電位差計或數據采集器，精度滿足校準需求。
• 校準步驟
  • 外觀及線路檢查：檢查熱電偶外觀有無損壞、接線是否牢固，線路是否導通。
  • 校準點設置：根據熱電偶的測量范圍和使用要求，選擇校準點，一般至少選擇 3 個點，如 K 型熱電偶常用校準點為 400℃、600℃、800℃。
  • 校準操作：將熱電偶插入溫度控制爐，設置爐溫至校準點溫度，待溫度穩定且熱電偶電勢穩定后，記錄標準器和被校熱電偶的電勢值，根據熱電偶分度表計算對應的溫度值，與標準溫度值比較，得出誤差

數字溫度計校準步驟

1.設備連接與預熱

1.將被校數字溫度計與標準鉑電阻溫度計（如PT100）并列置于恒溫槽中，確保傳感器浸入深度≥100mm。

2.連接數字溫度計輸出信號至數據采集器，通電預熱20分鐘。

2.零點校準

1.設置恒溫槽至0℃，待溫度波動≤±0.1℃時保持10分鐘。

2.記錄標準溫度值T標與數字溫度計示值T測，計算零點誤差ΔT=T測-T標。

3.若誤差超差（如±0.3℃），通過校準菜單修正零點參數。

3.量程校準

1.升溫至量程上限（如150℃），穩定后記錄標準值與測量值。

2.調整量程增益系數，確保上限點誤差≤±0.5%FS。

4.多點校準

1.選取校準點：0℃、50℃、100℃、150℃（量程為0-150℃時）。

2.每點穩定后同步記錄數據，計算線性誤差（要求≤±0.2%FS）。

3.通過多點擬合功能優化溫度-電壓特性曲線。

5.回程誤差測試

1.從50℃以1℃/min速率升溫至100℃，記錄各點示值。

2.同速率降溫至50℃，計算同溫度點升/降溫比較大偏差（應≤±0.3℃）。

6.穩定性驗證

1.在100℃恒溫點持續運行4小時，每小時記錄1次數據。

2.比較大漂移量應≤±0.1℃（滿足年穩定性≤0.2%FS要求）。

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、恒溫槽專業支架、防靜電鑷子。

2. 環境條件

1.實驗室溫度穩定在（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.校準區域需遠離強電磁干擾源，工作臺接地良好，確保信號穩定。

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：開機后自檢無報錯，探頭響應時間≤5秒（參考規格書），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。 熱工計量，英菲無憂護航！

磁控式溫度開關

• 結構：利用磁性材料（如鐵氧體）在居里溫度點失磁的特性。
• 工作流程：
  • 常溫下→磁鐵吸附觸點保持閉合。
  • 溫度升至居里點→磁性消失→觸點彈開（斷電）。
  • 冷卻后→磁性恢復→需手動復位（部分型號自動復位）。
• 特點：
  • 優點：動作精細（居里點誤差小）、無機械磨損。
  • 缺點：溫度設定固定，不可調節。
• 應用：電飯煲限溫保護、咖啡機防干燒。

電子式溫度開關

• 結構：集成溫度傳感器（如NTC熱敏電阻、熱電偶）和電子控制電路。
• 工作流程：
  • 傳感器檢測溫度→輸出電信號至比較器。
  • 溫度超過設定閾值→驅動繼電器或固態開關（SSR）斷開電路。
  • 可編程邏輯實現延時、多段控制等功能。
• 特點：
  • 優點：高精度（±0.5℃）、響應快（毫秒級）、可調節設定點。
  • 缺點：需外部供電，成本較高。
• 應用：精密溫控系統、實驗室設備、汽車電子。

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標準Hg溫度計校準步驟

1.校準前準備

1.環境與設備檢查：校準環境溫度控制在（15~35）℃，濕度≤75%RH，檢查溫度計玻璃管無裂紋、汞柱無斷裂或氣泡，刻度線清晰可見。

2.標準設備配置：準備冰浴（0℃）和沸水浴（100℃）作為基準溫源，或采用恒溫槽，配備二等標準Hg溫度計作為參考。

2.零點校準

1.冰浴校準：將溫度計垂直浸入冰水混合物中，浸沒深度≥40mm，待汞柱穩定后讀取示值。重復測量3次取均值，允差±0.1℃。

2.零點穩定性驗證：將溫度計在量程上限加熱15min后自然冷卻至室溫，兩次測定零點位置差值≤0.05℃。

3.溫度點校準

1.恒溫槽校準：在目標校準點設置恒溫槽，溫度波動≤±0.05℃/10min。將標準與被校溫度計垂直插入槽體，浸沒至規定刻度線。

2.數據采集：穩定10min后，按“標準→被檢1→被檢2→…→標準”順序讀取數據，計算均值偏差ΔT=被校值-標準值。

4.誤差修正與判定

1.允差判定：工業級溫度計允許誤差±0.2℃，高精度型允差±0.1℃。若超差，通過調整內部金屬片或標記修正值。

2.非線性修正：對多點校準計算非線性誤差，需滿足ΔT≤±0.3℃。 金山區環境實驗裝備熱工計量校準