辐射测温和检定(校准)技术

一 国内检定现状 二 国外检定现状 三 目前国内红外温度计检定情况 四 目前检定设备状况
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一 国内检定现状
20世纪90年代，国防系统建立红外温度计的检定标准 20世纪90年代，铁路系统建立红外温度计的检定标准 近5年来，省级计量机构建立了红外温度计传递标准 近5年来，钢铁企业都开始建立红外温度计传递标准 近5年来，地市级计量机构和大中型企业开始建立辐射 温度计
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第二节 关于辐射温度计检定中应该注意 的问题
一 黑体问题 二 聚焦问题 三 黑体发射率问题 四 目前检定设备状况 五 被检辐射温度计固定测量发射率而不是1 六 面源黑体的问题
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一 黑体问题
使用黑体炉或其刚改进产品检定红外温度计 不同工作波长的红外温度显示的温度不一样 距离的远近、聚焦、位置微小的变化，红外温度计的 温度示值不同，并且没有重复性 产生该问题的原因在于黑体炉不是按照黑体设计和不 等温等
辐射测温和检定（校准）技术
第四章 辐射温度计检定
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目录
第一节 目前国内外辐射温度计检定现状 第二节 关于辐射温度计检定中应该注意的问题 第三节 工作用辐射温度计检定系统框图 第四节 辐射温度计检定装置 第五节 热像仪的校准 第六节 辐射温度计检定的发展趋势
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第一节 目前国内外辐射温度计检定现状
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三 目前国内红外温度计检定情况
红外温度计的开始检定时，红外温度计，尤其是廉价 的手持式红外温度计，不合格率高达60%以上。 开展检定工作后，迫使国内红外温度计生产厂家开始 重视产品质量。近2年来，产品的不合格率有所下降。
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四 目前检定设备状况
检定设备主要为黑体和主标准器 黑体是红外温度计检定中的重要设备 一是南奇星黑体 二是老式黑体炉的改进产品（在逐渐减少） 三是进口黑体；
L
1500
L 447 (mm)
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三 黑体发射率问题
在校准辐射温度计时，将辐射温度计的测量发射率调节到1。如果黑
体发射率不是1，在用接触式标准当标准时，得出黑体温度值，如
何处理？
例1 如果黑体发射率为0.995，在600℃检定工作波长分别为1μm 和8μm辐射温度计，发射率不是1的修正值是多少？如果检定时接 触式标准温度为599.6℃（已经通过证书修正），温度计的显示温 度分别为598.5℃和596.5℃，计算在600℃时的实际值和偏差。
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定 (3) 不调焦
图4-6，检定距离在1500mm之内。 图4-7，在610mm处
图 4-5 不调焦红外温度计光路图 1
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图 4-7 不调焦红外温度计光路图 3
图 4-6 不调焦红外温度计光路图 2
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定
(3) 不调焦
查表3-2得：当黑体的发射率为0.995,黑体温度为600℃时， 亮度温度分别为599.7℃（λ=1μm）、598.2℃（λ=8μm）。黑 体发射率不是1修正值约为0.3℃（λ=1μm）、1.8℃（λ=8μm）； 2台温度计在600℃点的实际值为599.2℃（λ=1μm）和598.7℃ （λ=8μm），偏差为-0.4℃（λ=1μm）和-1.3℃（λ=8μm）
常见的不调焦辐射温度计的光路也有几种形式，一种 类似可调焦中的远焦距，见图4-5所示。一种是在图4-5上 变化，前一段视角要小一点，到一定距离后，视角变大， 见图4-6所示。第三种为有一个聚焦点，从聚焦点到温度计 部分类似近焦距，聚焦点到目标类似于远焦距，见图4-7所 示。
对于图4-5，在距离为1.5m处目标直径为71mm，肯定不 满足检定要求，现在确定测量目标为32mm时的距离
使用腔口直径为Φ40mm，将红外 温 度 计 放 在 距 腔 底 为 300mm 处 进 行检定，看是否合？
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图 4-3 变焦距红外温度计（近焦距）
d D 300 6mm F 50
d=6mm＜40mm 满足检定要求
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定
（2）可调焦（近距离）
在例3中，通过腔口的直径 是否合适？
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定
(3) 不调焦
首先根据图4-5的梯形光路图计算出辐射温度计的镜头
处直径x为
(127 x) / 2 (71 x) / 2
3000
1500
x 15
得出镜头处的直径为15mm,在根据镜头的直径计算出距
离L为
(32 15) / 2 (71 15) / 2
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二 国外检定现状
国外主要在欧洲和北美，因为辐射温度计的使用比 国内早，因此检定工作也开展的早。首先是生产辐射 温度计的厂家，由于自身生产的需要，必须建立对辐 射温度计的标定装置，对所生产的产品进行标定。随 着使用量的增加，检测机构也同时建立辐射温度计的 标准，开展对辐射温度计的校准工作。
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图 4-2 变焦距红外温度计（远焦距）
d D 600 12mm F 50
d=12mm＜40mm 满足检定要求
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定
（2）可调焦（近距离） 例3：红外温度计，带可视目 镜，具体的参数为：距离系数： D/50(注：同1/50) 使用近焦 镜 头 XZ-2: 聚 焦 范 围 210mm～ 380mm，镜头直径为25mm。
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二 聚焦问题
（一）聚焦位置
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图 4-1 辐射温度计检定和校准正确的聚焦光路
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二 聚焦问题
（二）聚焦位置的确定
(1) 可调焦(远焦距)
例1：图4-2是美国爱光M402 可调焦红外温度计，带可视 目镜，具体的参数为：距离 系数： D/50(注：同1/50)
使用镜头XZ-1:400mm～∞。 使用腔口直径为Φ40mm，将红外 温 度 计 放 在 距 腔 底 为 600mm 处 进 行检定，看是否合？
当 距 腔 底 为 300mm 时 ， 距 腔 口 的 距离为300-80=220mm，当光路通 过腔口时的光路直径为
d1
80 300
(25
6)

6
11mm
几何计算见图4-4所示。
图 4-4 近距离红外温度计光路几何计算图
因为d=6mm＜40mm 同时d1=11mm＜40mm 满足检定要求
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