熱敏電阻測溫儀的校準前準備
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標準器及配套設備選擇
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選用二等標準鉑電阻溫度計作為標準器,其具有高精度和穩定性,不確定度通常優于 ±0.05℃,可滿足對熱敏電阻測溫儀校準的精度要求。
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配備高精度的恒溫槽,如油恒溫槽或水恒溫槽,溫度范圍應覆蓋熱敏電阻測溫儀的常用測量范圍,溫度波動度應在 ±0.01℃以內,均勻度在 ±0.02℃以內,確保提供穩定且均勻的溫度場。
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準備高精度的數字多用表或直流電橋,用于測量電阻值,其分辨率應達到 0.01Ω,測量誤差不超過 ±0.05%。
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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±2)℃,以減少環境溫度對校準結果的影響,確保校準的準確性。
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相對濕度應控制在 40% - 60%,避免濕度過高導致儀器受潮,影響測量精度。
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環境應無強電磁場干擾、無振動,防止對測量信號產生干擾和影響儀器的穩定性。
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被校儀器檢查
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檢查熱敏電阻測溫儀的外觀,確保外殼無破損、變形,顯示屏清晰完整,無缺劃、漏顯等問題。
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檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活,功能是否正常,連接導線是否破損、接觸良好。
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查看熱敏電阻探頭是否有損壞、氧化等現象,如有問題應及時更換或處理。
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溫濕度記錄儀校準前準備
1. 標準器及配套設備
1.主標準器:選用二等標準鉑電阻溫度計及標準濕度發生器,其不確定度需優于被校記錄儀的1/3。
2.恒溫恒濕箱:溫度波動度≤±0.3℃,濕度波動度≤±1.5%RH,均勻性分別≤±0.5℃和±2.0%RH,確保校準環境穩定。
3.數據比對設備:配置多通道高精度測溫儀及濕度傳感器,同步記錄標準值與記錄儀輸出數據。
4.輔助工具:探頭固定支架、屏蔽線纜、計時器、校準軟件。
2. 環境條件
1.實驗室溫濕度穩定在(20±3)℃、(50±10)%RH,避免氣流擾動或人員頻繁出入導致環境波動。
2.校準區域遠離強電磁場、振動源及熱輻射設備,電源單獨接地,電壓波動≤±5%。
3.恒溫恒濕箱提前2小時預熱至校準點,并穩定運行30分鐘以上。
3. 被校儀器檢查
1.外觀檢查:記錄儀外殼無破損,探頭無污染或結露,顯示屏無斷碼,按鍵及接口功能正常。
2.功能驗證:開機自檢無報錯,溫濕度示值穩定無跳變。測試數據存儲周期、報警閾值觸發、數據導出功能正常。
3.校準設置:禁用內部溫濕度補償功能,恢復出廠參數設置。確認記錄間隔與校準軟件同步,清理歷史數據避免干擾。
4.預熱處理:記錄儀在恒溫恒濕環境中靜置1小時,確保探頭與環境充分熱平衡。
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恒溫槽校準步驟
1.設備配置與預平衡
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將標準鉑電阻溫度計(如PT100,擴展不確定度U≤0.05℃)安裝于槽體幾何中心及四角位置,浸入深度≥100mm
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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℃
2.溫度均勻性校準
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設置目標溫度(如-20℃、50℃、150℃),待溫度穩定(波動≤±0.01℃/10min)后保持30分鐘
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同步讀取5個測溫點的數據,計算工作區域比較大溫差(允差≤±0.05℃/工業級)
3.溫度波動性測試
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在中間溫度點(如100℃)連續采集數據30分鐘,采樣間隔10秒
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計算溫度波動度:t波動=(tmax-tmin)/2(應≤±0.02℃/高精度槽)
4.溫度穩定性驗證
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在量程上限(如200℃)連續運行8小時,每小時記錄中心點溫度值
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漂移量ΔT=|t終-t初|應≤±0.1℃(AA級恒溫槽指標)
5.升溫/降溫速率測試
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設置從50℃→150℃全功率升溫,記錄達到設定值±0.1℃范圍所需時間
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計算平均速率(典型值≥3℃/min),超差時檢查加熱系統功率
6.參數修正與報告
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通過PID參數調整補償溫度偏差,重測關鍵點驗證修正效果
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生成校準證書,包含均勻性、波動度、穩定性及測量不確定度(如U=0.03℃,k=2)
壓力式溫度計校準步驟
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外觀檢查:查看壓力式溫度計的表盤是否清晰、有無破損,指針是否能靈活轉動,感溫包、毛細管和指示表頭之間的連接是否牢固,有無泄漏等情況。
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安裝固定:將壓力式溫度計的感溫包與標準溫度計一起放入恒溫槽中,確保感溫包與標準溫度計的感溫元件處于同一水平位置,且與恒溫槽內的介質充分接觸,并用夾具固定好,防止溫度計晃動。
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零點校準:將恒溫槽溫度設定為 0℃,待溫度穩定后,觀察壓力式溫度計的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差,可通過調整溫度計的調零旋鈕使其指針指向 0 刻度。
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多點校準:在壓力式溫度計的測量范圍內,均勻選取至少 3 個溫度點進行校準,如測量范圍為 0℃~100℃,可選取 25℃、50℃、75℃這三個溫度點。將恒溫槽分別設定到選定的溫度點,每個溫度點穩定后,記錄標準溫度計的示值和壓力式溫度計的示值。
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偏差計算:計算壓力式溫度計在各校準點的偏差,偏差 = 壓力式溫度計示值 - 標準溫度計示值。根據偏差情況判斷壓力式溫度計是否符合精度要求。
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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,計算每次測量的偏差,觀察偏差的變化情況,評估壓力式溫度計的重復性。重復性應滿足相關標準或技術要求,通常要求重復性誤差不超過其允許誤差
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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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雙金屬片式溫度開關
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結構:由兩種熱膨脹系數不同的金屬層壓成片狀。
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工作流程:
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溫度升高→雙金屬片因膨脹差異彎曲→推動觸點分離(切斷電路)。
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溫度降低→雙金屬片恢復平直→觸點閉合(導通電路)。
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特點:
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優點:結構簡單、成本低、無需外部電源。
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缺點:精度較低(±5℃),響應速度慢(秒級),機械壽命有限(約10萬次)。
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應用:電熱水壺、電熨斗、電機過熱保護。
液體膨脹式溫度開關
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結構:感溫包內充注液體(如硅油),通過毛細管連接波紋管或膜片。
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工作流程:
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溫度升高→液體膨脹→壓力推動波紋管形變→觸發微動開關。
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溫度降低→液體收縮→波紋管復位→開關恢復初始狀態。
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特點:
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優點:驅動力大、精度較高(±2℃)、適合高壓/高功率場景。
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缺點:體積較大,存在液體泄漏風險。
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應用:工業加熱設備、壓縮機過熱保護。
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