水浴鍋校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備
1.主標(biāo)準(zhǔn)器:選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì),其擴(kuò)展不確定度需優(yōu)于被校水浴鍋的1/3。
2.測(cè)溫裝置:配置多通道高精度測(cè)溫儀及至少3支均勻分布的測(cè)溫探頭,用于檢測(cè)水浴鍋內(nèi)溫度均勻性和波動(dòng)度。
3.輔助工具:專業(yè)支架、高精度計(jì)時(shí)器、攪拌器。
2. 環(huán)境條件
1.實(shí)驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在(20±5)℃,相對(duì)濕度≤70%,避免氣流擾動(dòng)影響溫度均勻性。
2.水浴鍋放置于水平穩(wěn)固臺(tái)面,四周預(yù)留足夠散熱空間,電源接地可靠(接地電阻≤4Ω)。
3.校準(zhǔn)前水浴鍋需注入適量去離子水(液面覆蓋加熱管≥5cm),并提前1小時(shí)預(yù)熱至常用溫度點(diǎn)。
3. 被校儀器檢查
1.外觀檢查:鍋體無滲漏、腐蝕,加熱管無破損,溫度控制器顯示屏清晰,按鍵功能正常。
2.性能預(yù)檢:運(yùn)行中溫度波動(dòng)度≤±0.3℃/10min,均勻性≤±0.5℃(多點(diǎn)測(cè)量),攪拌器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定(波動(dòng)≤±10%)。
3.安全功能:測(cè)試超溫報(bào)警、低水位自動(dòng)斷電功能正常,保險(xiǎn)裝置無老化。
4.參數(shù)設(shè)置:鎖定PID控制參數(shù),關(guān)閉自動(dòng)溫度補(bǔ)償,確保校準(zhǔn)過程中控制模式固定。
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工業(yè)鉑熱電阻的校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
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標(biāo)準(zhǔn)器選擇:通常選用高精度的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器,其不確定度應(yīng)滿足校準(zhǔn)要求,一般優(yōu)于被校準(zhǔn)工業(yè)鉑熱電阻不確定度的 1/3。例如,被校準(zhǔn)鉑熱電阻的不確定度為 ±0.1℃,則標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的不確定度應(yīng)優(yōu)于 ±0.03℃。
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配套設(shè)備:準(zhǔn)備恒溫槽,要求其溫度均勻性和穩(wěn)定性良好,溫度波動(dòng)度在 ±0.05℃以內(nèi),溫度均勻性在 ±0.1℃以內(nèi)。還需配備直流電位差計(jì)或數(shù)字多用表等測(cè)量儀器,其分辨率和準(zhǔn)確度要滿足測(cè)量要求,如分辨率應(yīng)達(dá)到 0.1μV。
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環(huán)境條件:校準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)控制在(20±5)℃,相對(duì)濕度在 45% - 75% 之間,環(huán)境應(yīng)無強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、無振動(dòng),避免陽光直射和空氣對(duì)流。
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被校鉑熱電阻檢查:檢查工業(yè)鉑熱電阻的外觀,保護(hù)管應(yīng)無破損、變形,接線盒應(yīng)完好,引線連接牢固。同時(shí),測(cè)量其絕緣電阻,絕緣電阻應(yīng)不小于 100MΩ(100V 直流電壓下),以確保其電氣性能良好。
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工作用輻射溫度計(jì)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(huì)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))。
標(biāo)準(zhǔn)Hg溫度計(jì)校準(zhǔn)步驟
1.校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
1.環(huán)境與設(shè)備檢查:校準(zhǔn)環(huán)境溫度控制在(15~35)℃,濕度≤75%RH,檢查溫度計(jì)玻璃管無裂紋、汞柱無斷裂或氣泡,刻度線清晰可見。
2.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置:準(zhǔn)備冰?。?/span>0℃)和沸水浴(100℃)作為基準(zhǔn)溫源,或采用恒溫槽,配備二等標(biāo)準(zhǔn)Hg溫度計(jì)作為參考。
2.零點(diǎn)校準(zhǔn)
1.冰浴校準(zhǔn):將溫度計(jì)垂直浸入冰水混合物中,浸沒深度≥40mm,待汞柱穩(wěn)定后讀取示值。重復(fù)測(cè)量3次取均值,允差±0.1℃。
2.零點(diǎn)穩(wěn)定性驗(yàn)證:將溫度計(jì)在量程上限加熱15min后自然冷卻至室溫,兩次測(cè)定零點(diǎn)位置差值≤0.05℃。
3.溫度點(diǎn)校準(zhǔn)
1.恒溫槽校準(zhǔn):在目標(biāo)校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置恒溫槽,溫度波動(dòng)≤±0.05℃/10min。將標(biāo)準(zhǔn)與被校溫度計(jì)垂直插入槽體,浸沒至規(guī)定刻度線。
2.數(shù)據(jù)采集:穩(wěn)定10min后,按“標(biāo)準(zhǔn)→被檢1→被檢2→…→標(biāo)準(zhǔn)”順序讀取數(shù)據(jù),計(jì)算均值偏差ΔT=被校值-標(biāo)準(zhǔn)值。
4.誤差修正與判定
1.允差判定:工業(yè)級(jí)溫度計(jì)允許誤差±0.2℃,高精度型允差±0.1℃。若超差,通過調(diào)整內(nèi)部金屬片或標(biāo)記修正值。
2.非線性修正:對(duì)多點(diǎn)校準(zhǔn)計(jì)算非線性誤差,需滿足ΔT≤±0.3℃。
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雙金屬溫度計(jì)校準(zhǔn)步驟
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安裝固定:將雙金屬溫度計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)同時(shí)垂直插入恒溫槽中,使它們的感溫元件處于同一深度和位置,并用夾具固定好,確保溫度計(jì)與恒溫槽內(nèi)的介質(zhì)充分接觸,且不與槽壁、槽底接觸。
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零點(diǎn)校準(zhǔn):將恒溫槽溫度設(shè)定為 0℃,待溫度穩(wěn)定后,觀察雙金屬溫度計(jì)的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差,可通過調(diào)整雙金屬溫度計(jì)的調(diào)零機(jī)構(gòu),使指針指向 0 刻度。
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多點(diǎn)校準(zhǔn):根據(jù)雙金屬溫度計(jì)的測(cè)量范圍,均勻選取至少 3 個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),例如測(cè)量范圍為 0℃ - 100℃,可選取 25℃、50℃、75℃三個(gè)點(diǎn)。將恒溫槽分別升溫或降溫至選定的校準(zhǔn)溫度點(diǎn),每個(gè)溫度點(diǎn)穩(wěn)定保持 10 - 15 分鐘,待溫度穩(wěn)定后,記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值和雙金屬溫度計(jì)的示值。
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偏差計(jì)算:計(jì)算雙金屬溫度計(jì)在各校準(zhǔn)點(diǎn)的偏差,偏差 = 雙金屬溫度計(jì)示值 - 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示值。將偏差與雙金屬溫度計(jì)的允許誤差進(jìn)行比較,判斷是否符合精度要求。一般工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)的允許誤差為量程的 ±1.0% - ±1.5%。
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回程誤差測(cè)試:在完成升溫校準(zhǔn)后,按照與升溫校準(zhǔn)相反的順序,將恒溫槽溫度依次降至各校準(zhǔn)點(diǎn),再次記錄雙金屬溫度計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值,計(jì)算各校準(zhǔn)點(diǎn)的回程誤差。回程誤差 = 升溫時(shí)示值 - 降溫時(shí)示值,回程誤差應(yīng)不大于允許誤差
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熱電阻溫度計(jì)校準(zhǔn)
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校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
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標(biāo)準(zhǔn)器:采用高精度的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱或已知準(zhǔn)確阻值 - 溫度關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)熱電阻。
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測(cè)量儀器:配備高精度的電阻測(cè)量儀,如直流電橋,其測(cè)量精度應(yīng)滿足校準(zhǔn)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(zhǔn)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(cè)量:在室溫下,用電阻測(cè)量儀測(cè)量熱電阻的阻值,記錄初始值。
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校準(zhǔn)點(diǎn)選擇:依據(jù)熱電阻的測(cè)量范圍,選取校準(zhǔn)點(diǎn),如 PT100 熱電阻可選擇 0℃、50℃、100℃等點(diǎn)。
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校準(zhǔn)過程:將熱電阻放入恒溫設(shè)備,設(shè)置溫度到校準(zhǔn)點(diǎn),待溫度穩(wěn)定后,測(cè)量熱電阻在該溫度下的阻值,與標(biāo)準(zhǔn)阻值對(duì)比,計(jì)算誤差。
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