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。

熱敏電阻測溫儀校準步驟

1. 連接與預(yù)熱
   • 將二等標準鉑電阻溫度計和被校準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
   • 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
   • 在熱敏電阻測溫儀的測量范圍內(nèi)，均勻選取至少 5 個校準點
   • 依次將恒溫槽溫度設(shè)置為各校準點溫度值，待溫度穩(wěn)定后，記錄標準鉑電阻溫度計測量的標準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點的示值誤差，示值誤差 = 熱敏電阻測溫儀顯示值 - 標準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。

熱像儀主要由以下部分構(gòu)成： 熱工校準，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，存在液體泄漏風險。
• 應(yīng)用：工業(yè)加熱設(shè)備、壓縮機過熱保護。