杭州雙金屬溫度計熱工計量

數(shù)字式溫濕度計溫度測量原理

(1) 傳感器類型與工作機制

• 熱敏電阻（NTC）：
  • 溫度升高時電阻值下降（負溫度系數(shù)）。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準）。
• 數(shù)字溫度傳感器（如DS18B20）：
  • 內(nèi)部集成ADC，直接輸出數(shù)字信號（如12位精度）。
  • 單總線協(xié)議傳輸，抗干擾強，適合多點測量。

(2) 信號處理流程

1. 電阻-電壓轉(zhuǎn)換：熱敏電阻與參考電阻串聯(lián)，測量分壓值。
2. ADC轉(zhuǎn)換：將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（如10位ADC）。
3. 溫度計算：根據(jù)熱敏電阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演溫度值。

磁控式溫度開關(guān)

• 結(jié)構(gòu)：利用磁性材料（如鐵氧體）在居里溫度點失磁的特性。
• 工作流程：
  • 常溫下→磁鐵吸附觸點保持閉合。
  • 溫度升至居里點→磁性消失→觸點彈開（斷電）。
  • 冷卻后→磁性恢復(fù)→需手動復(fù)位（部分型號自動復(fù)位）。
• 特點：
  • 優(yōu)點：動作精細（居里點誤差?。?、無機械磨損。
  • 缺點：溫度設(shè)定固定，不可調(diào)節(jié)。
• 應(yīng)用：電飯煲限溫保護、咖啡機防干燒。

電子式溫度開關(guān)

• 結(jié)構(gòu)：集成溫度傳感器（如NTC熱敏電阻、熱電偶）和電子控制電路。
• 工作流程：
  • 傳感器檢測溫度→輸出電信號至比較器。
  • 溫度超過設(shè)定閾值→驅(qū)動繼電器或固態(tài)開關(guān)（SSR）斷開電路。
  • 可編程邏輯實現(xiàn)延時、多段控制等功能。
• 特點：
  • 優(yōu)點：高精度（±0.5℃）、響應(yīng)快（毫秒級）、可調(diào)節(jié)設(shè)定點。
  • 缺點：需外部供電，成本較高。
• 應(yīng)用：精密溫控系統(tǒng)、實驗室設(shè)備、汽車電子。

環(huán)境試驗設(shè)備校準步驟

1.設(shè)備配置與預(yù)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(yù)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(yīng)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。

工作用輻射溫度計校準步驟

1.連接與預(yù)熱

1.將標準輻射溫度計與待校溫度計對準黑體輻射源中心，保持相同測量距離，確保測量視場完全覆蓋黑體腔開口。

2.開啟黑體輻射源及溫度計電源，預(yù)熱至少30分鐘（具體時間參照設(shè)備說明書）。

2.下限校準

1.設(shè)置黑體源溫度為量程下限，待溫度穩(wěn)定后（波動≤±1℃），記錄標準溫度計示值T1和待校溫度計示值T2。

2.調(diào)整待校溫度計零點/偏移參數(shù)，使T2=T1±允許誤差。

3.量程校準

1.將黑體源升溫至量程上限，穩(wěn)定后記錄標準值與待校值。

2.通過增益調(diào)整功能修正量程偏差，確保上限點誤差在允許范圍內(nèi)。

4.多點校準

1.在量程范圍內(nèi)均勻選取5個校準點。

2.每個溫度點穩(wěn)定后同步記錄標準值和被校值，計算示值誤差Δ=被校值-標。準值

3.繪制溫度-誤差曲線，驗證線性度（典型要求≤±1%FS）。

5.回程誤差測試

1.從下限至上限按50℃間隔逐步升溫測試，記錄各點輸出值。

2.從上限以相同間隔逐步降溫測試，計算同一溫度點升/降過程的較大差值。

3.回程誤差應(yīng)≤基本誤差限的1/2。

6.穩(wěn)定性驗證

1.在中間量程點持續(xù)工作2小時，每15分鐘記錄1次測量值。

2.計算比較大漂移量，應(yīng)滿足年穩(wěn)定性指標。

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熱電偶溫度計校準

• 校準前準備
  • 標準器：選用標準熱電偶或高精度溫度校準儀作為標準。
  • 配套設(shè)備：準備溫度控制爐，能提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境，溫度均勻性和穩(wěn)定性符合要求；還需配備測量熱電偶電勢的電位差計或數(shù)據(jù)采集器，精度滿足校準需求。
• 校準步驟
  • 外觀及線路檢查：檢查熱電偶外觀有無損壞、接線是否牢固，線路是否導(dǎo)通。
  • 校準點設(shè)置：根據(jù)熱電偶的測量范圍和使用要求，選擇校準點，一般至少選擇 3 個點，如 K 型熱電偶常用校準點為 400℃、600℃、800℃。
  • 校準操作：將熱電偶插入溫度控制爐，設(shè)置爐溫至校準點溫度，待溫度穩(wěn)定且熱電偶電勢穩(wěn)定后，記錄標準器和被校熱電偶的電勢值，根據(jù)熱電偶分度表計算對應(yīng)的溫度值，與標準溫度值比較，得出誤差

熱力四射，工匠之心鑄精度！杭州雙金屬溫度計熱工計量

恒溫槽校準前準備

1. 標準器及配套設(shè)備

1.主標準器：選用一等或二等標準鉑電阻溫度計，最大允許誤差≤±0.05℃，擴展不確定度優(yōu)于被校恒溫槽的1/3。

2.多點測溫裝置：配備多通道高精度測溫儀及至少9支均勻分布的測溫探頭，用于檢測恒溫槽工作區(qū)域溫度均勻性和波動度。

3.輔助工具：專業(yè)支架、隔熱手套、高穩(wěn)定性電源，校準前標準器需在恒溫槽旁靜置1小時以上。

2. 環(huán)境條件

1.實驗室溫度穩(wěn)定在（23±3）℃，相對濕度≤65%，遠離熱源、振動源及強電磁干擾設(shè)備。

2.恒溫槽放置于水平穩(wěn)固臺面，四周預(yù)留≥50cm散熱空間，接地電阻≤4Ω，電源線無破損或接觸不良。

3.校準前恒溫槽需提前4小時開機預(yù)熱至常用溫度點，消除內(nèi)部熱慣性影響。

3. 被校儀器檢查

1.外觀與硬件：槽體無泄漏、腐蝕，加熱/制冷模塊運行無異常噪音，攪拌裝置轉(zhuǎn)速平穩(wěn)（波動≤±5%），液位符合要求。

2.控溫性能預(yù)檢：設(shè)定溫度100℃時，波動度≤±0.1℃/10min，均勻性≤±0.2℃（按JJF 1030要求布點測試）。

3.安全功能驗證：測試超溫報警、低液位保護、斷電自恢復(fù)功能正常。

4.軟件校準準備：禁用PID自整定功能，鎖定溫度控制參數(shù)，刪除歷史校準數(shù)據(jù)避免干擾。 杭州雙金屬溫度計熱工計量