工作用輻射溫度計的理論基礎(chǔ)：黑體輻射定律

所有溫度高于***零度（-273.15℃）的物體均會向外輻射電磁波，其輻射特性遵循以下物理定律： 熱工技術(shù)硬，客戶口碑強！泰州溫濕度計熱工計量校準(zhǔn)公司

• 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。
• 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)）。
• 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)）。

校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 選擇校準(zhǔn)環(huán)境：應(yīng)在溫度穩(wěn)定、無明顯氣流和振動、清潔且光線充足的環(huán)境中進行校準(zhǔn)，理想的環(huán)境溫度波動應(yīng)控制在 ±0.2℃以內(nèi)。
2. 準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)器具：需要使用高精度的恒溫槽作為標(biāo)準(zhǔn)溫度源，其溫度均勻性和穩(wěn)定性應(yīng)滿足校準(zhǔn)要求，通常溫度波動應(yīng)在 ±0.05℃以內(nèi)。同時，準(zhǔn)備一支或多支經(jīng)更高等級計量標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)過的標(biāo)準(zhǔn)溫度計作為參考標(biāo)準(zhǔn)，其精度要比被校準(zhǔn)的Hg溫度計至少高一個等級，比如標(biāo)準(zhǔn)溫度計的最大允許誤差為 ±0.05℃，而被校準(zhǔn)Hg溫度計的最大允許誤差為 ±0.1℃。
3. 檢查被校溫度計：觀察**溫度計的外觀是否有破損、刻度是否清晰、Hg柱是否連續(xù)且無斷裂等情況。

熱敏電阻測溫儀校準(zhǔn)步驟

1. 連接與預(yù)熱
   • 將二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計和被校準(zhǔn)的熱敏電阻測溫儀的探頭同時放入恒溫槽中，確保兩者與恒溫槽內(nèi)的介質(zhì)充分接觸，且位置相對靠近，以保證測量的是相同溫度環(huán)境。
2. 零點校準(zhǔn)
   • 將恒溫槽溫度設(shè)置為 0℃（或熱敏電阻測溫儀測量范圍的下限值），待溫度穩(wěn)定后，觀察熱敏電阻測溫儀的顯示值是否為 0℃（或下限值）。
3. 多點校準(zhǔn)
   • 在熱敏電阻測溫儀的測量范圍內(nèi)，均勻選取至少 5 個校準(zhǔn)點
   • 依次將恒溫槽溫度設(shè)置為各校準(zhǔn)點溫度值，待溫度穩(wěn)定后，記錄標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計測量的標(biāo)準(zhǔn)溫度值和熱敏電阻測溫儀的顯示值。
4. 示值誤差計算
   • 根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，計算熱敏電阻測溫儀在各校準(zhǔn)點的示值誤差，示值誤差 = 熱敏電阻測溫儀顯示值 - 標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計測量值。
   • 將示值誤差與熱敏電阻測溫儀的允許誤差進行比較，判斷是否符合精度要求。一般工業(yè)用熱敏電阻測溫儀的允許誤差為 ±0.5℃ - ±2℃，具體根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格確定。
5. 重復(fù)性測試
   • 在同一校準(zhǔn)點下，多次（一般不少于 3 次）測量熱敏電阻測溫儀的顯示值，計算其重復(fù)性誤差。重復(fù)性誤差 = （比較大顯示值 - **小顯示值）/ 測量次數(shù)的平均值。
   • 重復(fù)性誤差應(yīng)不大于允許誤差的 1/3，以確保測溫儀的測量重復(fù)性良好。

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(fù)溫度系數(shù)）。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準(zhǔn)）。
• 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。

熱像儀主要由以下部分構(gòu)成： 熱工校準(zhǔn)，信賴英菲！嘉興恒溫槽熱工計量檢測公司

(1) 紅外光學(xué)系統(tǒng)

• 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。
• 聚焦紅外輻射：將目標(biāo)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

• 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?。?
• 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)

• 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。
• 溫度標(biāo)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。
• 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(lán)色/黑色）。

(4) 顯示輸出

• 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。

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雙金屬片式溫度開關(guān)

• 結(jié)構(gòu)：由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬層壓成片狀。
• 工作流程：
  • 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）。
  • 溫度降低→雙金屬片恢復(fù)平直→觸點閉合（導(dǎo)通電路）。
• 特點：
  • 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、無需外部電源。
  • 缺點：精度較低（±5℃），響應(yīng)速度慢（秒級），機械壽命有限（約10萬次）。
• 應(yīng)用：電熱水壺、電熨斗、電機過熱保護。

液體膨脹式溫度開關(guān)

• 結(jié)構(gòu)：感溫包內(nèi)充注液體（如硅油），通過毛細(xì)管連接波紋管或膜片。
• 工作流程：
  • 溫度升高→液體膨脹→壓力推動波紋管形變→觸發(fā)微動開關(guān)。
  • 溫度降低→液體收縮→波紋管復(fù)位→開關(guān)恢復(fù)初始狀態(tài)。
• 特點：
  • 優(yōu)點：驅(qū)動力大、精度較高（±2℃）、適合高壓/高功率場景。
  • 缺點：體積較大，存在液體泄漏風(fēng)險。
• 應(yīng)用：工業(yè)加熱設(shè)備、壓縮機過熱保護。