溫度顯示儀的校準前準備
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標準器及配套設備選擇
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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于 ±0.3℃。
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根據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換接口,確保連接可靠,信號傳輸準確。
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環境條件檢查
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校準環境溫度應保持在(20±5)℃,相對濕度在 45% - 75% 為宜。
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環境應無強電磁場干擾、無振動,避免陽光直射和空氣對流,以防止對校準結果產生影響。
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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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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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穩定環境:選擇溫度穩定、無強氣流、無陽光直射的環境,避免環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境,確保兩者測量的是相同的溫度源。
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記錄數據: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,根據差異對紅外線測溫儀進行校準調整,如調整溫度偏差參數等,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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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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根據記錄的數據,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,其應在變送器的穩定性指標范圍內,通常穩定性要求在 ±0.1% FS / 年以內。
工業鉑熱電阻的校準步驟
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安裝與連接:將工業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:將恒溫槽溫度設定為 0℃,開啟攪拌裝置,使恒溫槽內溫度均勻。待溫度穩定后,一般穩定時間不少于 15 分鐘,讀取標準鉑電阻溫度計和工業鉑熱電阻的電阻值。通過調整測量儀器的零點或工業鉑熱電阻的調整機構,使工業鉑熱電阻在 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:在工業鉑熱電阻的測量范圍內,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:根據各校準點的測量數據,計算工業鉑熱電阻在各點的溫度偏差。首先根據工業鉑熱電阻的電阻值,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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環境試驗設備校準步驟
1.設備配置與預平衡
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.連接多通道數據采集器,通電預熱1小時,初始溫度設定為25℃,濕度設定為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,高溫區需按低溫→高溫順序校準。
2.濕度校準點:在20℃環境中選擇(10~85)%RH范圍內≥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后穩定30分鐘,同步采集9個測溫點數據(設備容積≤2m3時)。
2.計算溫度偏差(ΔT=實測均值-設定值)、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,穩定30分鐘后每2分鐘記錄1次數據,共15組。
2.計算濕度偏差(ΔH=實測均值-設定值)、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)。
5.動態性能驗證
1.執行溫度循環測試,驗證升降溫速率(≥3℃/min)及程序控制穩定性。
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參數調整補償溫濕度偏差,重測關鍵點驗證修正效果。
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水浴鍋校準步驟
1.校準前準備
1.確認環境條件: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<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.設定目標溫度后穩定運行,待溫度波動≤±0.02℃/10min開始記錄。
3.空載狀態下每2分鐘采集數據,30分鐘內至少記錄15組(多通道同步采集)。
4.數據處理與判定
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參數修正偏差,重新驗證關鍵校準點。
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