標準光電高溫計

本規(guī)程適用于用工作基準鎢帶燈對測量范圍在(800～3200)℃內(nèi)工作波長約為直徑由d?增加到d?時，高溫計光電探測高溫計輸出隨被測物與高溫計之間的距離而改變的現(xiàn)象，稱為距離效應。函數(shù)DE(d,l?,l)是高溫計距離效應的定量描述。它表示對于一個可覆蓋高溫計的測量目標準光電高溫計按照1990國際溫標(ITS—90)進行分度。溫度單位為攝氏度(℃)2高溫計通常由光學成像系統(tǒng)、單色器、光電探測器及電子線路等基本組成部分構(gòu)函數(shù)關(guān)系t=f(U-U?)計算與輸出量相對應的溫度值。在函數(shù)f(U-U?)中，U和U,分別為高溫計在測量狀態(tài)和暗狀態(tài)下的輸出信號。部分高溫計具有修正暗狀態(tài)輸出的功能，無此功能的高溫計應采用在高溫計物鏡前放置鏡頭蓋等方式測量其暗狀態(tài)輸高溫計的最小測量目標直徑應能達到0.8mm,通常給出測量目標直徑與測量距離譜范圍內(nèi)，高溫計的相對光譜響應度應可測量到其峰值的10-?。在測溫范圍內(nèi)，極限有效波長應在647nm～665nm范圍內(nèi)。有效波長的擴展不確定度(k=2)應不超過期一般為2年～3年。必要時應更換干涉濾光片。更換干涉濾光片或高溫計測量光路經(jīng)3高溫計在測溫范圍內(nèi)的測量不確定度一般應達到表1中的相應要求。其中相鄰溫度點間的不確定度介于兩溫度點不確定度之間?！鏈囟萓gs4.3用途5.1重復性在800℃不大于0.2℃,在1000℃不大于0.1℃。5.2穩(wěn)定性在1年內(nèi)，高溫計在1200℃的分度值的變化的絕對值不大于1.0℃。6通用技術(shù)要求6.2.2高溫計的光學系統(tǒng)，應能保證物鏡與目鏡沿著其光軸平滑地移動，并能清6.2.3瞄準系統(tǒng)具備測量高溫目標時的光衰減裝置。在環(huán)境溫度為(15～25)℃,相對濕度35%～75%的條件下，高溫計的電源輸入端47計量器具控制7.1.1標準器工作基準鎢帶燈(以下簡稱鎢帶燈)組1套，溫度范圍為800℃~1700℃的真空鎢帶燈和1700℃~2200℃的充氣鎢帶燈各1只，或800℃~1400℃的真空鎢帶燈和1400℃~2000℃的充氣鎢帶燈各1只。對于線性光電高溫計，2200℃(或2000℃)以上溫度采用延伸方法確定溫度量值。c)電流穩(wěn)定度：電流漂移不超過0.01%/min。采用自動測量系統(tǒng)修正電源電流漂移影響或采取統(tǒng)計測量措施使電流穩(wěn)定度對測量結(jié)果的影響不大于0.01%/min時，可d)紋波系數(shù)：<0.5%。串聯(lián)于鎢帶燈電流回路的0.01級標準電阻：0.012、0.001Ω各一只，分別用于真空和充氣鎢帶燈電流測量。標準電阻允許通過的最大電流應不小于通過鎢帶燈的最大電7.1.2.3用于測量鎢帶燈電流的0.01級直流電壓測量儀器：分辨力不大于1μV并滿7.1.2.5用于測量高溫計模擬輸出電壓的0.02級直流電壓/電流測量儀表(如果需要)7.1.2.7工作基準鎢帶燈正常使用所需的相對濕度：不大于75%RH;5表2檢定項目首次檢定(含修理后檢定)后續(xù)檢定使用中檢驗計量性能要求重復性+—穩(wěn)定性十十通用技術(shù)要求外觀和光學系統(tǒng)+十絕緣電阻+十注：“+”表示需檢項目，“-”表示不需檢項目。用目視方法對高溫計按6.1和6.2的要求進行檢查。在660nm附近，鎢帶燈在電流一定的條件下，亮度溫度隨波長的變化率見表3,也可用式(3)計算：a?=4.05×10-6/nm亮度溫度t的范圍為800℃~2200℃,6注：溫度單位為℃,波長單位為nm表3和式(3)給出的660nm附近鎢帶燈亮度溫度t隨波長的變化的標準不確定度為10%。7.3.3.5燈座采用水冷卻方式的鎢帶燈，鎢帶燈通電7.3.3.6鎢帶燈經(jīng)運輸或長期放置未用，應先對其進行退火處理。以1A/min的電流速率將鎢帶燈平滑升至其最高使用溫度，保持20min,隨即以1A/min的速率將鎢帶燈電流降至0A。7.3.3.7用沾有酒精的脫脂棉或鏡頭紙擦拭鎢帶燈玻璃泡殼(或窗口),再用干凈的綢7.3.3.11按高溫計的使用說明調(diào)節(jié)高溫計目鏡(或接目鏡),使觀測者同時看清十字分使用的面積(一般其直徑約為0.8mm)盡量接近。帶清晰并接近規(guī)定的鎢帶燈瞄準方位。調(diào)節(jié)時，鎢帶燈后可放置輔助光源，以便于瞄7用鎢帶燈對高溫計進行兩次分度。分度溫度點為：800℃,1000℃,1200℃,1400℃,1700℃,2000℃和2200℃?？筛鶕?jù)需要，增加分度溫度點。分度時優(yōu)先使7.3.4.1以1A/min的速率平滑調(diào)節(jié)電流，將鎢帶燈升至表4相應鎢帶燈的最低分度溫度點附近。溫度/℃鎢帶燈800℃~1700℃5522222800℃~1400℃522溫度/℃鎢帶燈1700℃~2200℃532221400℃~2000℃532—7.3.4.2調(diào)節(jié)鎢帶燈調(diào)節(jié)支架和高溫計物鏡，使得從高溫計目鏡中觀察到的鎢帶燈燈帶清晰并符合規(guī)定的鎢帶燈瞄準方位。調(diào)節(jié)時，鎢帶燈后可放置輔助光源，以便于瞄7.3.4.3鎢帶燈穩(wěn)定時間達到表4規(guī)定的時間后，重復7.3.4.2的操作，進行微調(diào)。若直流穩(wěn)流電源在表4規(guī)定的時間內(nèi)不能達到7.1.2.1c)中規(guī)定的電流穩(wěn)定度，鎢帶7.3.4.7重復7.3.4.3至7.3.4.6,直至完成在鎢帶燈或高溫計上限分度溫度點的分度。以1A/min的速率將鎢帶燈電流降至0A。7.3.4.8更換充氣鎢帶燈和燈電流測量用標準電阻。選擇1800℃~2200℃范圍內(nèi)的各分度溫度點，重復7.3.4.4至7.3.4.7的操作。7.3.4.9重復7.3.4.1至7.3.4.8的操作，做第二次分度。高溫計的重復性以高溫計分別在5.1指定的2個亮度溫度下對真空鎢帶燈的10次8重復性測量參照7.1和7.2的有關(guān)操作。測量前應確保鎢帶燈瞄準方位正確，測量并記錄燈電流I;、高溫計輸出值t;(清零后)或U;和零點輸出U(如果需要)。重復性測量次數(shù)i=1,2,…10;每次測量的時間間隔為20min。對于后續(xù)檢定和使用中檢驗，穩(wěn)定性檢驗可直接利用7.3.4中在1200℃的分度數(shù)若高溫計輸出量為電壓(或電流),則根據(jù)高溫計說明書給出的亮度溫度t-電壓U將兩次亮度溫度測量值t;修正到相應分度溫度點燈電流I對應的亮度溫度值tr:計算所有分度溫度點先后兩次分度結(jié)果的差值的絕對值△tr,均不應超過表5中相表5分度一致性要求℃溫度一致性溫度一致性注：*對1400℃~2000℃的充氣鎢帶燈的要求。經(jīng)檢驗不符合表5規(guī)定的分度溫度點，應重新進行兩次分度。將分度溫度點為1200℃的本次分度結(jié)果t,與上周期檢定的分度結(jié)果t,進行比較，其差值的絕對值應符合5.2的規(guī)定，否則穩(wěn)定性不合格。在使用中檢驗穩(wěn)定性不合格的高溫計應隨即送檢9若高溫計輸出量為電壓(或電流),則根據(jù)高溫計說明書給出的亮度溫度-電壓(或t;=f(U;-U將各次亮度溫度測量值t,修正到相同燈電流對應的亮度溫度值tj;則重復性為其中，鎢帶燈電流隨鎢帶燈亮度溫度的變化率，m為重復性測量次數(shù)。一般取高溫計在800℃和1000℃的重復性均應不超過5.1的規(guī)定，否則重復性不合格。7.3.7.2鎢帶燈上限溫度以上的延伸計算若被檢高溫計需進行鎢帶燈組亮度溫度上限t以上亮度溫度的分度，則根據(jù)鎢帶燈組上限亮度溫度的示值誤差△t(t)為采用延伸計算方法確定各分度溫度點t,的亮度溫度示值t(t,)。分度溫度點t,分別為2400℃,2600℃,…,3200℃。7.4檢定結(jié)果的處理7.4.1經(jīng)檢定符合本規(guī)程規(guī)定和要求的高溫計為合格；否則不合格。7.4.2經(jīng)檢定合格的高溫計出具檢定證書。證書應注明檢定條件，給出輸出量在分度溫度點的分度結(jié)果，其有效數(shù)位應達到或相當于0.1℃。對于沒有溫度顯示的高溫計，在檢定證書中應注明亮度溫度計算公式。7.4.3檢定不合格的高溫計出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。7.5檢定周期首次檢定和修理后檢定一般在半年后進行第一次后續(xù)檢定；之后，后續(xù)檢定周期一般不超過1年。送檢時應附帶前一周期的檢定證書及有效波長測試/校準證書(或其復印檢定結(jié)果的不確定度評定舉例以RT9031A精密光電高溫計為例，評定用工作基準鎢帶燈組——800℃~1700℃的真空鎢帶燈和1700℃~2200℃的充氣鎢帶燈檢定高溫計的不確定度。假定高溫計的極限有效波長λ,與鎢帶燈檢定證書亮度溫度數(shù)據(jù)的波長λ,相差2nm,高溫計的極限有效波長在有效波長測量的周期之間的標準不A.1800℃~2200℃分度的不確定度評定(1)影響輸入量t——鎢帶燈亮度溫度的不確定度因素真空鎢帶燈溫度Ugs充氣鎢帶燈溫度Ugsb)將燈電流修正到高溫計波長下的亮度溫度引入的不確帶燈在波長λ?的亮度溫度的不確定度和根據(jù)鎢帶燈在λ?的亮度溫度修正得到在λ?的亮度溫度的不確定度。其中，本規(guī)程中給出數(shù)值的相對標準不確定度為10%。則表A.2標準光電高溫計800℃~2200℃分度的不確定度℃溫度u2Ugs2200℃以上高溫計光譜響應的倍增非線性不超過0.00037,則各不確定度分量的溫度Ugs附錄B證書編號×××××××××××××××