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(shù)<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(shù)據(jù),30分鐘內至少記錄15組(多通道同步采集)。
4.數(shù)據(jù)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(shù)修正偏差,重新驗證關鍵校準點。
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溫度數(shù)據(jù)采集器校準步驟
1.設備連接與預熱
1.將標準溫度源(如干體爐/恒溫槽)與被校數(shù)據(jù)采集器各通道連接,確保傳感器浸入深度≥80mm。
2.通電預熱30分鐘,開啟采集軟件并清空歷史數(shù)據(jù)。
2.通道一致性檢測
1.設置標準源至25℃,穩(wěn)定后(波動≤±0.1℃)同步讀取所有通道數(shù)據(jù)。
2.通道間比較大偏差應≤±0.2℃(典型要求),超差時校準基準電壓源。
3.零點校準
1.設置標準源至量程下限(如-20℃),穩(wěn)定10分鐘后記錄各通道數(shù)據(jù)。
2.通過軟件校準模塊修正零點偏移,確保示值誤差≤±0.3℃。
4.量程校準
1.升溫至量程上限(如150℃),調整各通道增益系數(shù)使誤差≤±0.5%FS。
2.帶熱電偶通道需同步補償冷端溫度(參考冰點器0℃基準)。
5.多點線性校準
1.選取校準點:-20℃、0℃、50℃、100℃、150℃(覆蓋全量程)。
2.每點穩(wěn)定后采集10組數(shù)據(jù),計算非線性誤差(要求≤±0.2%FS)。
6.動態(tài)響應測試
1.以2℃/min速率從50℃升溫至100℃,記錄數(shù)據(jù)采集頻率與溫度變化同步性。
2.比較大延遲時間應≤3秒(采樣周期1秒時)。
7.長期穩(wěn)定性驗證
1.在80℃恒溫點連續(xù)運行8小時,每小時記錄各通道數(shù)據(jù)。
2.漂移量應≤±0.5℃(工業(yè)級設備典型指標)。
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溫度變送器的校準步驟
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連接與預熱
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將標準溫度計的探頭與溫度變送器的感溫元件一同放入恒溫槽中,保證兩者處于相同溫度環(huán)境且與介質充分接觸
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零點校準
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將恒溫槽溫度設置為 0℃或變送器測量范圍的下限值,待溫度穩(wěn)定后,觀察變送器的輸出信號是否為對應的下限值,如 4mA。
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量程校準
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將恒溫槽溫度設置為變送器測量范圍的上限值,待溫度穩(wěn)定后,檢查變送器的輸出信號是否為對應的上限值,如 20mA。
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多點校準
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在變送器的測量范圍內均勻選取至少 5 個校準點,如測量范圍為 0 - 100℃,可選取 0℃、25℃、50℃、75℃、100℃這 5 個點。
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依次將恒溫槽溫度設置為各校準點溫度,待溫度穩(wěn)定后,記錄標準溫度計的溫度值和變送器的輸出信號值。
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根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),計算變送器在各校準點的示值誤差,示值誤差 = 變送器輸出信號對應的溫度值 - 標準溫度計測量值。
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回程誤差測試
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從測量范圍下限開始,逐步升溫至上限,記錄各校準點的輸出信號;然后再從上限逐步降溫至下限,同樣記錄各校準點的輸出信號。
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穩(wěn)定性測試
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將恒溫槽溫度保持在某一校準點(如 50℃),持續(xù)一段時間(如 1 小時),期間每隔 15 分鐘記錄一次變送器的輸出信號。
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計算輸出信號的較大變化量,其應在變送器的穩(wěn)定性指標范圍內,通常穩(wěn)定性要求在 ±0.1% FS / 年以內。
工作用輻射溫度計的理論基礎: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))。
壓力式溫度計校準前準備如下
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標準儀器選擇:選用高精度的標準溫度計作為參考標準,其精度應比被校準的壓力式溫度計至少高一個等級,例如標準溫度計的精度為 ±0.1℃,而待校準壓力式溫度計的精度為 ±0.5℃。同時,標準溫度計的測量范圍應能覆蓋被校準壓力式溫度計的測量范圍。
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輔助設備準備:準備恒溫槽,其溫度均勻性和穩(wěn)定性要滿足校準要求,一般溫度均勻性應在 ±0.1℃以內,溫度波動度應在 ±0.05℃/h 以內。還需準備用于固定溫度計的夾具等輔助工具。
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環(huán)境條件檢查:選擇溫度恒定、無振動、無強電磁場干擾的環(huán)境進行校準。校準環(huán)境的溫度應保持在(20±5)℃,相對濕度應在 45%~75% 之間。
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紅外線測溫儀的校準方法主要有比較法
比較法
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準備工作
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標準溫度計:選取經(jīng)過校準且精度更高的標準溫度計,如鉑電阻溫度計,作為比對標準。
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穩(wěn)定環(huán)境:選擇溫度穩(wěn)定、無強氣流、無陽光直射的環(huán)境,避免環(huán)境因素對測量結果的干擾。
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校準步驟
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同步測量:將紅外線測溫儀和標準溫度計同時對準同一物體或同一環(huán)境,確保兩者測量的是相同的溫度源。
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記錄數(shù)據(jù):分別記錄紅外線測溫儀和標準溫度計的測量值。
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校準調整:對比兩個測量值,根據(jù)差異對紅外線測溫儀進行校準調整,如調整溫度偏差參數(shù)等,使紅外線測溫儀的測量值與標準溫度計的測量值盡量接近。
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