淮安熱敏電阻測溫儀熱工計量校準
來源:
發(fā)布時間:2025-05-26
溫度顯示儀的校準前準備
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標準器及配套設(shè)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(jù)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(zhuǎn)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(jié)果產(chǎn)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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環(huán)境試驗設(shè)備校準步驟
1.設(shè)備配置與預平衡
1.將標準鉑電阻溫度計和標準濕度傳感器安裝于設(shè)備工作空間幾何中心及四角位置,傳感器浸入深度≥100mm。
2.連接多通道數(shù)據(jù)采集器,通電預熱1小時,初始溫度設(shè)定為25℃,濕度設(shè)定為50%RH。
2.校準點選擇
1.溫度校準點:選擇量程下限、上限及中間點,高溫區(qū)需按低溫→高溫順序校準。
2.濕度校準點:在20℃環(huán)境中選擇(10~85)%RH范圍內(nèi)≥3個點。
3.溫度校準
1.從低溫至高溫逐點升溫,待溫度波動≤±0.02℃/10min后穩(wěn)定30分鐘,同步采集9個測溫點數(shù)據(jù)(設(shè)備容積≤2m3時)。
2.計算溫度偏差(ΔT=實測均值-設(shè)定值)、均勻度(各點比較大溫差)和波動度(中心點極差/2),允差參考JJF1101-2019指標。
4.濕度校準
1.按低濕→高濕順序校準,穩(wěn)定30分鐘后每2分鐘記錄1次數(shù)據(jù),共15組。
2.計算濕度偏差(ΔH=實測均值-設(shè)定值)、均勻度(各點比較大濕差)和波動度(中心點極差/2),允差≤±3.0%RH(高濕區(qū))。
5.動態(tài)性能驗證
1.執(zhí)行溫度循環(huán)測試,驗證升降溫速率(≥3℃/min)及程序控制穩(wěn)定性。
2.濕度交變測試時,驗證從40%RH→80%RH的響應時間≤15分鐘。
6.校準修正
通過PID參數(shù)調(diào)整補償溫濕度偏差,重測關(guān)鍵點驗證修正效果。
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熱敏電阻測溫儀校準步驟
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連接與預熱
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將二等標準鉑電阻溫度計和被校準的熱敏電阻測溫儀的探頭同時放入恒溫槽中,確保兩者與恒溫槽內(nèi)的介質(zhì)充分接觸,且位置相對靠近,以保證測量的是相同溫度環(huán)境。
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零點校準
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將恒溫槽溫度設(shè)置為 0℃(或熱敏電阻測溫儀測量范圍的下限值),待溫度穩(wěn)定后,觀察熱敏電阻測溫儀的顯示值是否為 0℃(或下限值)。
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多點校準
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在熱敏電阻測溫儀的測量范圍內(nèi),均勻選取至少 5 個校準點
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依次將恒溫槽溫度設(shè)置為各校準點溫度值,待溫度穩(wěn)定后,記錄標準鉑電阻溫度計測量的標準溫度值和熱敏電阻測溫儀的顯示值。
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示值誤差計算
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根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),計算熱敏電阻測溫儀在各校準點的示值誤差,示值誤差 = 熱敏電阻測溫儀顯示值 - 標準鉑電阻溫度計測量值。
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將示值誤差與熱敏電阻測溫儀的允許誤差進行比較,判斷是否符合精度要求。一般工業(yè)用熱敏電阻測溫儀的允許誤差為 ±0.5℃ - ±2℃,具體根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格確定。
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重復性測試
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在同一校準點下,多次(一般不少于 3 次)測量熱敏電阻測溫儀的顯示值,計算其重復性誤差。重復性誤差 = (比較大顯示值 - **小顯示值)/ 測量次數(shù)的平均值。
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重復性誤差應不大于允許誤差的 1/3,以確保測溫儀的測量重復性良好。
熱電阻溫度計校準
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校準前準備
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標準器:采用高精度的標準電阻箱或已知準確阻值 - 溫度關(guān)系的標準熱電阻。
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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。
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恒溫設(shè)備:使用恒溫槽或恒溫箱,提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境。
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校準步驟
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外觀檢查:查看熱電阻外觀有無損壞、引線是否完好。
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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。
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校準點選擇:依據(jù)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。
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校準過程:將熱電阻放入恒溫設(shè)備,設(shè)置溫度到校準點,待溫度穩(wěn)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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工作用輻射溫度計的理論基礎(chǔ):黑體輻射定律
所有溫度高于***零度(-273.15℃)的物體均會向外輻射電磁波,其輻射特性遵循以下物理定律:
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普朗克定律(Planck's Law):描述黑體輻射能量按波長和溫度的分布規(guī)律。
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斯特藩-玻爾茲曼定律(Stefan-Boltzmann Law):黑體總輻射功率與溫度的四次方成正比(P=εσT4,其中ε為發(fā)射率,σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù))。
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維恩位移定律(Wien's Displacement Law):峰值輻射波長與溫度成反比(λmax=Tb,b為維恩常數(shù))。
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工業(yè)鉑熱電阻的校準步驟
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安裝與連接:將工業(yè)鉑熱電阻和標準鉑電阻溫度計放入恒溫槽的插口中,確保感溫元件處于恒溫槽的有效工作區(qū)域,且兩者的插入深度一致。
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零點校準:將恒溫槽溫度設(shè)定為 0℃,開啟攪拌裝置,使恒溫槽內(nèi)溫度均勻。待溫度穩(wěn)定后,一般穩(wěn)定時間不少于 15 分鐘,讀取標準鉑電阻溫度計和工業(yè)鉑熱電阻的電阻值。通過調(diào)整測量儀器的零點或工業(yè)鉑熱電阻的調(diào)整機構(gòu),使工業(yè)鉑熱電阻在 0℃時的電阻值符合標稱值,即 R0 值,對于 Pt100 型鉑熱電阻,R0 應為 100.00Ω。
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多點校準:在工業(yè)鉑熱電阻的測量范圍內(nèi),均勻選取至少 3 個溫度點進行校準,如對于測量范圍為 - 50℃ - 150℃的鉑熱電阻,可選取 - 25℃、50℃、100℃三個溫度點。
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偏差計算:根據(jù)各校準點的測量數(shù)據(jù),計算工業(yè)鉑熱電阻在各點的溫度偏差。首先根據(jù)工業(yè)鉑熱電阻的電阻值,通過其分度公式或分度表計算出對應的溫度值,然后與標準溫度值相減,得到溫度偏差。
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重復性測試:對每個校準點進行多次測量,一般不少于 3 次,計算每次測量的溫度偏差,觀察偏差的變化情況。重復性應滿足相關(guān)標準要求,通常要求重復性誤差不超過其允許誤差的 1/3。
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