徐匯區機械溫濕度計熱工計量校準

數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）。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準）。
• 數字溫度傳感器（如DS18B20）：
  • 內部集成ADC，直接輸出數字信號（如12位精度）。
  • 單總線協議傳輸，抗干擾強，適合多點測量。

(2) 信號處理流程

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

廉金屬熱電偶校準步驟

1.設備準備與退火處理

1.將標準熱電偶與被校廉金屬熱電偶（如K型）捆扎置于管式爐均溫區，測量端間距≤10mm。

2.進行退火處理：在最高使用溫度（如600℃）恒溫2小時后，以≤100℃/h速率冷卻至室溫。

2.校準點測試

1.選取校準點：量程下限（0℃）、中間點（300℃）、上限（600℃）。

2.從低溫至高溫逐點升溫，每個溫度點穩定后（波動≤±1℃），同步讀取標準熱電偶與被校熱電偶電勢值。

3.按分度表換算溫度值，計算誤差ΔT=被校值-標準值（允許誤差參考IEC 60584，如±2.5℃或±0.75%t）。

3.回程誤差測試

1.從上限溫度以≤50℃/h速率降溫，在相同校準點記錄數據。

2.計算升/降溫過程中同一溫度點的比較大偏差（應≤允許誤差的50%）。

4.穩定性驗證

1.在中間校準點（300℃）連續恒溫4小時，每小時記錄1次電勢值。

2.比較大漂移量應≤±1℃（工業級熱電偶典型指標）。

5.冷端補償校準

1.斷開爐體，將熱電偶參考端置于0℃冰點器內。

2.測量常溫端補償誤差，修正采集系統冷端補償參數（誤差≤±0.5℃）。 寧波熱工計量校準公司計量更細心，企業更安心！

恒溫槽校準步驟

1.設備配置與預平衡

1. 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
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℃

2.溫度均勻性校準

1. 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
2. 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

1. 在中間溫度點（如100℃）連續采集數據30分鐘，采樣間隔10秒
2. 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

1. 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
2. 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

1. 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
2. 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

1. 通過PID參數調整補償溫度偏差，重測關鍵點驗證修正效果
2. 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）

水浴鍋校準步驟

1.校準前準備

1.確認環境條件：溫度（15~35）℃，相對濕度≤85%，無振動及強氣流干擾。

2.檢查水浴鍋外觀及功能：確保無漏水、溫控器正常、注水液面覆蓋加熱器20mm以上。

3.準備標準器：選擇擴展不確定度U≤0.1℃的溫度傳感器（如PT100），時間常數＜15s。

2.傳感器布點

1.有孔結構：將溫度傳感器置于每個孔的幾何中心（單孔/多孔對應不同布點）。

2.無孔結構：在工作區幾何中心及距內壁1/10邊長的左上、右上、右下、左下四點布設。

3.溫度校準實施

1.選擇校準點：使用范圍的上限（如100℃）、下限（如0℃）及中間點（如50℃）。

2.設定目標溫度后穩定運行，待溫度波動≤±0.02℃/10min開始記錄。

3.空載狀態下每2分鐘采集數據，30分鐘內至少記錄15組（多通道同步采集）。

4.數據處理與判定

1.溫度偏差：ΔT=實測均值-設定值，允差±1℃（典型工業級要求）。

2.溫度波動度：（tmax-tmin）/2，要求≤±0.5℃。

3.溫度均勻度：各點比較大溫差均值，要求≤1℃。

5.校準后處理

1.調整PID參數修正偏差，重新驗證關鍵校準點。 校準高效化，服務全球化！

水浴鍋工作原理流程

(1) 加熱階段

• 電能轉化為熱能：通電后，加熱元件開始加熱水槽中的水。
• 熱量傳遞：水通過熱對流（自然或強制循環）將熱量傳遞給浸入其中的樣品容器（如試管、燒杯）。

(2) 溫度控制與恒溫維持

• 溫度檢測：傳感器實時監測水溫，并將信號反饋至控制器。
• PID調節（比例-積分-微分控制）：
  • 控制器比較實際溫度與設定溫度，通過調節加熱元件的功率（如間歇通電或調壓）減少溫差。
  • 例如，當溫度低于設定值時，持續加熱；接近設定值時，降低加熱功率以避免超調。
• 均勻性保障：循環水泵推動水流，減少局部溫度差異（尤其在大型水浴鍋中）。

(3) 安全保護機制

• 超溫保護：雙保險設計，**溫控開關在溫度異常升高時切斷電源。
• 缺水報警：水位傳感器檢測水量，防止干燒損壞設備。

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溫濕度計的濕度發生器法

• 校準前準備
  • 選擇濕度發生器：根據校準需求，選擇合適的濕度發生器，如雙壓法濕度發生器、雙溫法濕度發生器或分流法濕度發生器等。
  • 連接設備：將濕度發生器與被校準的溫濕度計正確連接，確保氣路或電路連接正常。
  • 準備測量儀器：配備高精度的溫度測量儀器和壓力測量儀器，用于測量濕度發生器產生的溫濕度和壓力參數。
• 校準步驟
  • 設定參數：根據被校溫濕度計的測量范圍和校準要求，在濕度發生器上設定不同的溫濕度值。
  • 產生標準濕度：啟動濕度發生器，使其產生穩定的標準濕度環境。
  • 校準測量：將被校溫濕度計放入濕度發生器產生的標準濕度環境中，待示數穩定后，記錄被校溫濕度計的溫濕度示數，并與濕度發生器設定的標準值進行比較，計算誤差