工作用輻射溫度計**結(jié)構(gòu)與工作流程

(1) 光學系統(tǒng)

• 紅外透鏡/反射鏡：聚焦目標物體發(fā)出的紅外輻射至探測器。透鏡材料需透紅外光（如鍺、硒化鋅），避免普通玻璃對紅外線的吸收。
• 視場角與距離系數(shù)（D:S）：決定測量區(qū)域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區(qū)域。

(2) 探測器

• 熱電堆（Thermopile）：利用溫差電效應(yīng)將紅外輻射轉(zhuǎn)換為電壓信號，無需制冷，成本低（常用類型）。
• 光電導型探測器（如InGaAs、HgCdTe）：對特定波長敏感，需制冷以提高靈敏度，用于高精度場合。
• 熱釋電探測器：響應(yīng)速度快，適合動態(tài)測溫。

(3) 信號處理與溫度計算

• 信號放大與濾波：探測器輸出的微弱電信號經(jīng)放大和濾波（抑制環(huán)境干擾）。
• 發(fā)射率（ε）校正：實際物體非理想黑體（ε<1），需根據(jù)材料設(shè)置發(fā)射率（如拋光金屬ε≈0.1，氧化金屬ε≈0.8，人體皮膚ε≈0.98）。
• 溫度反演算法：通過斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長亮度法計算溫度值。

(4) 顯示與輸出

• 溫度顯示：LCD屏幕直接顯示溫度值（℃/℉可切換）。
• 數(shù)據(jù)接口：RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統(tǒng)。

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→需手動復位（部分型號自動復位）。
• 特點：
  • 優(yōu)點：動作精細（居里點誤差小）、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。

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→雙金屬片恢復平直→觸點閉合（導通電路）。
• 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→波紋管復位→開關(guān)恢復初始狀態(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，存在液體泄漏風險。
• 應(yīng)用：工業(yè)加熱設(shè)備、壓縮機過熱保護。

廉金屬熱電偶校準前準備

1. 標準器及配套設(shè)備

1.主標準器：選用二等標準S型熱電偶或標準黑體爐（溫度范圍覆蓋校準點，如0~800℃），其擴展不確定度≤±1.0℃，需優(yōu)于被校熱電偶的1/3。

2.恒溫源：配置管式爐或恒溫槽（溫度波動度≤±1.0℃，均勻性≤±2.0℃），支持升溫速率≤5℃/min，避免溫度過沖。

3.測量設(shè)備：配備高精度數(shù)字多用表（分辨率0.1μV，誤差≤±0.5μV）或?qū)I(yè)熱電偶校準儀，內(nèi)置冷端補償功能（誤差≤±0.2℃）。

4.護管（防止校準中氧化或污染）。

2. 環(huán)境條件

1.實驗室溫度穩(wěn)定在（20±5）℃，濕度≤70%RH，避免強氣流擾動或熱輻射干擾爐體溫場。

2.校準區(qū)域遠離強電磁場及高頻設(shè)備，電源接地可靠（接地電阻≤4Ω），確保電信號穩(wěn)定。

3.管式爐周圍設(shè)置隔熱屏障，防止高溫輻射影響操作安全。

3. 被校熱電偶檢查

1.外觀檢查：電極絲無斷裂、氧化或污染，絕緣瓷管無裂紋，極性標識（正負極）清晰。

2.絕緣測試：500V兆歐表測量電極與保護管間絕緣電阻≥100MΩ（常溫下）。

3.退火處理：校準前對熱電偶進行退火，消除加工應(yīng)力。

  4.參考端補償驗證：在冰點器（0℃）中測試冷端補償誤差≤±0.5℃，或確認補償             導線連接正確。

計量精確，合作共贏！

1. 標準器及配套設(shè)備
   • 選用高精度的標準溫度計，如二等標準鉑電阻溫度計或標準熱電偶，其不確定度要優(yōu)于被校溫度變送器不確定度的 1/3。
   • 配備恒溫槽，根據(jù)校準溫度范圍選擇油恒溫槽或水恒溫槽，溫度波動度應(yīng)在 ±0.05℃以內(nèi)，均勻度在 ±0.1℃以內(nèi)。
   • 準備過程校驗儀或高精度數(shù)字電壓表、電流表，用于測量和提供標準信號，其分辨率和準確度應(yīng)滿足校準要求，如電流測量誤差不超過 ±0.05%。
2. 環(huán)境條件
   • 校準環(huán)境溫度應(yīng)保持在（20±5）℃，相對濕度在 45% - 75%。
   • 環(huán)境應(yīng)無強電磁場干擾、無振動，確保校準工作的準確性和穩(wěn)定性。
3. 被校儀器檢查
   • 檢查溫度變送器的外觀，確保無破損、變形，銘牌標識清晰完整。
   • 檢查各接線端子是否完好，連接是否牢固，信號傳輸線有無破損、老化等問題。
   • 查看變送器的顯示面板（如有），顯示是否正常，按鍵操作是否靈活。

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校準前準備

1. 選擇校準環(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，理想的環(huán)境溫度波動應(yīng)控制在 ±0.2℃以內(nèi)。
2. 準備標準器具：需要使用高精度的恒溫槽作為標準溫度源，其溫度均勻性和穩(wěn)定性應(yīng)滿足校準要求，通常溫度波動應(yīng)在 ±0.05℃以內(nèi)。同時，準備一支或多支經(jīng)更高等級計量標準校準過的標準溫度計作為參考標準，其精度要比被校準的Hg溫度計至少高一個等級，比如標準溫度計的最大允許誤差為 ±0.05℃，而被校準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。