熱像儀計量校準的具體的校準方法和步驟
校準前準備
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設(shè)備準備:標準器采用鉑電阻溫度計或輻射溫度計,準備滿足校準規(guī)范的輻射源,如高精度的黑體輻射源。
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環(huán)境條件:校準時的溫度應(yīng)為 23℃±5℃,相對濕度應(yīng)不大于 85%(無結(jié)露),外界無較大干擾源。
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人員要求:校準人員應(yīng)熟悉校準規(guī)程和待測設(shè)備的性能參數(shù),會規(guī)范使用設(shè)備,比較好是通過培訓(xùn)或有同種校準經(jīng)驗的人員。
校準流程
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外觀檢查:檢查待校準熱像儀外觀是否潔凈,有無形變、破損,數(shù)字顯示是否清晰,各部件是否齊全、連接是否緊固,設(shè)備的名稱、型號、性能參數(shù)、使用說明等資料是否齊全。
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基本功能檢測:確認待校準設(shè)備部件齊全,按鍵、電源等正常,正常工作。
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性能檢測
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準備校準實驗室:在校準實驗室中,使用高精度的熱像儀參考源,將參考源均勻排列,以便熱像儀進行測量。
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執(zhí)行校準:熱像儀依次指向每個參考源,并記錄每個溫度下的信號值。校準軟件捕獲這些信號值和參考源的溫度值,并用于繪制曲線。
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數(shù)據(jù)分析:校準完成后,將熱像儀的數(shù)據(jù)載入校準軟件中進行分析,確定熱像儀的準確性和精度。
校準結(jié)果處理
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判定:根據(jù)校準數(shù)據(jù)判定被測儀器,如所有校準項目均合格則出具檢測證書,如有不合格項目,要做好標注,出具檢測結(jié)果通知。
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溫度數(shù)據(jù)采集儀基本結(jié)構(gòu)與**組件
溫度數(shù)據(jù)采集儀通常由以下模塊構(gòu)成:
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溫度傳感器:熱電偶(K/J/T型)、熱電阻(PT100、PT1000)、熱敏電阻(NTC/PTC)、紅外傳感器等。
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信號調(diào)理電路:包括放大、濾波、冷端補償(針對熱電偶)、線性化處理等。
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模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC):將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,決定分辨率和采樣率。
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微處理器(MCU):控制采集時序、數(shù)據(jù)處理、存儲及通訊。
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存儲模塊:內(nèi)置存儲器(SD卡、Flash)或外接存儲設(shè)備。
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通訊接口:USB、RS-485、Wi-Fi、藍牙、4G等(用于數(shù)據(jù)傳輸)。
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電源管理:電池或外部供電,支持低功耗模式。
溫度開關(guān)校準前準備
1. 標準器及配套設(shè)備
1.標準溫度源:選用干井爐或恒溫槽,溫度波動度≤±0.3℃,均勻性≤±0.5℃,確保溫場穩(wěn)定。
2.溫度測量設(shè)備:配備二等標準鉑電阻溫度計或高精度數(shù)字溫度表(最大允許誤差≤±0.1℃),用于實時監(jiān)測溫度源實際值。
3.開關(guān)狀態(tài)檢測:準備數(shù)字多用表或通斷測試儀(響應(yīng)時間≤10ms),用于檢測溫度開關(guān)觸點通斷狀態(tài)及動作響應(yīng)時間。
4.輔助工具:絕緣耐高溫夾具(固定溫度開關(guān)探頭)、計時器(記錄動作時間偏差)、高溫防護手套。
2. 環(huán)境條件
1.實驗室溫度(20±5)℃,相對濕度≤70%,避免氣流擾動影響溫場均勻性。
2.遠離振動源及強電磁干擾設(shè)備,工作臺穩(wěn)固防振,電氣接地良好。
3.高溫校準時需設(shè)置安全防護區(qū),防止人員接觸高溫部件。
3. 被校儀器檢查
1.外觀檢查:外殼無變形、破損,接線端子無氧化,標簽(型號、動作溫度值)清晰。
2.機械性能檢查:開關(guān)動作機構(gòu)靈活無卡滯,復(fù)位彈簧無銹蝕或疲勞,觸點無燒蝕或污漬。
3.功能預(yù)測試:常溫下手動觸發(fā)開關(guān),通斷狀態(tài)正常,觸點電阻≤0.1Ω(通過多用表測量)。
4.校準點設(shè)置:根據(jù)規(guī)格書預(yù)設(shè)至少3個動作溫度點,升溫/降溫速率≤1℃/min,避免過沖。
熱像儀主要由以下部分構(gòu)成:
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(1) 紅外光學(xué)系統(tǒng)
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透鏡材料:使用鍺(Germanium)、硒化鋅(ZnSe)等特殊材料制成透鏡,因普通玻璃會阻擋紅外線。
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聚焦紅外輻射:將目標物體發(fā)出的紅外輻射聚焦到紅外探測器上。
(2) 紅外探測器
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類型:分為制冷型(需液氮或斯特林制冷器降溫,靈敏度高)和非制冷型(基于微測輻射熱計,成本低、體積?。?。
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功能:將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號。探測器由大量微小像素單元(如氧化釩或非晶硅材料)組成,每個像素對應(yīng)圖像中的一個點。
(3) 信號處理系統(tǒng)
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電信號轉(zhuǎn)換:探測器輸出的微弱電信號被放大和數(shù)字化。
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溫度標定:通過算法將電信號轉(zhuǎn)換為溫度值,考慮環(huán)境溫度、物體發(fā)射率等因素修正。
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圖像生成:將溫度數(shù)據(jù)映射為偽彩色圖像(如高溫顯示為紅色/白色,低溫顯示為藍色/黑色)。
(4) 顯示輸出
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可視化顯示:通過屏幕輸出熱圖像,疊加溫度數(shù)值、等溫線等功能輔助分析。
溫度顯示儀的校準步驟
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連接與預(yù)熱
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將溫度顯示儀與溫度標準源正確連接,根據(jù)顯示儀的輸入要求,設(shè)置好輸入類型、量程等參數(shù)。
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零點校準
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將溫度標準源輸出設(shè)置為 0℃(或顯示儀測量范圍的下限值),待顯示儀顯示穩(wěn)定后,觀察顯示值是否與標準值一致。
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若有偏差,通過顯示儀的零點調(diào)整功能進行校準,使顯示值與標準值相等。
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多點校準
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在溫度顯示儀的測量范圍內(nèi),均勻選取至少 5 個校準點。例如,對于測量范圍為 0℃ - 100℃的顯示儀,可選取 20℃、40℃、60℃、80℃、100℃這 5 個點。
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依次將溫度標準源輸出設(shè)置為各校準點溫度值,待顯示儀顯示穩(wěn)定后,記錄顯示儀的示值和標準源的實際輸出值。
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示值誤差計算
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計算溫度顯示儀在各校準點的示值誤差,示值誤差 = 顯示儀示值 - 標準源實際輸出值。
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將示值誤差與顯示儀的允許誤差進行比較,判斷是否符合精度要求。不同精度等級的溫度顯示儀允許誤差不同,一般工業(yè)用溫度顯示儀的允許誤差為量程的 ±0.5% - ±1.5%。
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回程誤差測試
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完成升溫校準后,按照與升溫相反的順序,將溫度標準源依次降至各校準點溫度值,再次記錄顯示儀的示值。
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計算各校準點的回程誤差,回程誤差 = 升溫時示值 - 降溫時示值,回程誤差應(yīng)不大于允許誤差
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機械式溫濕度計校準前準備
1. 標準器及配套設(shè)備
1.主標準器:選用一級標準機械式溫濕度計或高精度數(shù)字溫濕度傳感器(溫度范圍0~50℃,最大允許誤差±0.5℃;濕度范圍20%~90%RH,誤差≤±2%RH),其不確定度應(yīng)優(yōu)于被校儀器的1/3。
2.恒溫恒濕箱:溫度波動度≤±0.5℃,濕度波動度≤±2.0%RH,均勻性分別≤±1.0℃和±3.0%RH,用于提供穩(wěn)定的校準環(huán)境。
3.輔助設(shè)備:配備手動通風干濕表、毛發(fā)濕度計校準調(diào)節(jié)裝置,以及放大鏡,確保機械部件調(diào)整精細。
2. 環(huán)境條件
1.實驗室溫濕度穩(wěn)定在(20±5)℃、(50±10)%RH,避免氣流擾動。
2.校準區(qū)域遠離振動源和腐蝕性氣體,工作臺需防振且水平放置。
3.恒溫恒濕箱提前12小時開啟預(yù)穩(wěn)定,確保內(nèi)部溫濕度達到設(shè)定值并保持1小時以上。
3. 被校儀器檢查
1.外觀檢查:表殼無銹蝕、裂紋,刻度盤清晰無污漬,指針平直無彎曲,毛發(fā)或雙金屬片無污染、斷裂或氧化。
2.機械性能檢查:輕敲表殼時指針擺動靈活、無卡滯,濕度感應(yīng)毛發(fā)張力正常,調(diào)整螺絲無滑絲。
3.零點與量程驗證:在恒溫恒濕環(huán)境中靜置2小時后,檢查溫度指針是否歸零(或與標準值對齊),濕度指針在飽和鹽溶液環(huán)境中示值偏差≤±5%RH。
4.密封性檢查:確認表殼密封良好。
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