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4种常用温度传感器校准设备

发布时间:2019-08-26 14:27

  摄氏温标是以水银的体膨胀与温度间的线性关系为根底的,它与已被取消的华氏温标间的换算关系式为

  热力学温标系以热力学第二定律为依据,理论上确认分子中止运动为绝对零度,但此温度目前无法实现。于是,设立了气体温度计,建立了热力学温标。其分度为水沸点至冰融点在规范大气压下之差为100 K。

  由于气体温度计设备复杂,且不实用。为此,于1968年建立了国际实用温标(IPTS-68)。IPTS-68适用于测定任何温度,数值与热力学温度相近而又具有较高的复现性。IPTS-68是以一些可复现的平衡态的定点温度,以及能够精确分度的规范仪器为规范校准设备的。由IPTS—68所界说的热力学温度(T68)和摄氏温度U68)间的关系为

  铂电阻温度计是依据金属铂电阻值随温度改变而改变的性质制成的,典型结构如下图所示。

  规范铂电阻温度计的铂丝直径为0.3 mm,加工成铂电阻温度计后,要细心、严格地对其进行化学处理的热处理。

  为了进步丈量准确度、减小偏差值,可通过下述途径:其一,对铂的纯度提出更高要求;其二,用内插公式添加分度点数;其三,改善铂的化学和热处理工艺。

  铂电阻温度计配接的二次外表为精细电桥或精细电位差计。为消除连接导线的影响,有时选用四线结构。

  热电偶是依据热电效应制成的测温传感器。从理论分析已知,热电偶产生的电势由温差电势和接触电势组成。依据热电效应,恣意两种导体都可作为热电极,组成热电偶而用来测温。在工程上,一般选择在其测温范围内稳定、电阻温度系数小、电导率高、组成热电偶后输出电势大,且其值与温度成线性关系的金属作为热电偶的热电极。经研究,钻铑10-铂热电偶仿制精度及丈量准确性高,故常用来作精细丈量和作为规范热电偶。

  对热电偶,应在规则的温度点上进行校验。下表列出了铂铑-铂及其他几种热电偶的校验温度点。

  上图为热电偶校验设备示意图。校验时,将两只热电偶一起置入加温箱中,其中一只为被校验(标定)热电偶,一只为铂铑-销规范热电偶,用比较法校准。校按时,将热电偶冷端置入冰点槽,以坚持0℃。校验中炉温改变速率不应大于0.2℃/min。

  不论是规范铂电阻温度计,仍是热电偶规范温度计,用于校准其他温度传感器时,配用适当的高、低温恒温设备,即可进行作业。恒温设备包括恒温箱、水浴、油浴、髙温炉等。

  热电阻温度传感器的标定可用比较法。其方法是用规范温度计(规范水银温度计或规范铂电阻温度计)与被校热电阻温度计进行比较。丈量电路一般多选用四线制精细电位差计,或精细电桥。校验(标定)设备如下图所示。

  试验过程是:用规范温度计测出恒温箱温度,经分压器调理毫安表,将被测体系回路电流操控在4 mA。首先将切换开关置规范电阻一侧,读取电位差计示值Us,再转置被测电阻端读出电位差计示值U,,即可按下式求得Rt。

  在同一校准点,重复屡次,计算出各次丈量所得出的尺值,取平均值。再调理恒温箱(一般取被测电阻接受额外温度的90%,50%和10%),重复上述过程。

  中国计量科学研究院基准髙温设备一高温光电比较仪光路图如下图所示。作业时,光源(小金点黑体炉或温度灯)经物镜成像于调制器7的狭缝上,经调制转换为交流光信号。信号由光导纤维混合、传输,并于聚光透镜焦点上聚集,经聚光镜和干涉滤光片后,由聚光透镜14均匀地聚集到光电倍增管的阴极上。

  经调制的光相位相反,当两束光亮度不等时,一个交变光能量由光电倍增管接纳,使指零外表不指“0”,调理被检灯电流,以达亮度平衡。若两光源亮度相等,则被检光源的亮度温度就等于规范光源的亮度温度。



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