JJF（京）106-2023 紅外溫度變送器校準規(guī)范

北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(京)106-2023紅外溫度變送器校準規(guī)范歸口單位：北京市市場監(jiān)督管理局主要起草單位：北京市計量檢測科學研究院JJF(京)106-2023JJF(京)106-2023I JJF(京)106-2023II量術(shù)語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的規(guī)定而制定。本規(guī)范1183-2007《溫度變送器校準規(guī)范》中溫度變送器的結(jié)構(gòu)概述，并結(jié)合國內(nèi)外各生產(chǎn)廠商JJF(京)106-20231紅外溫度變送器校準規(guī)范3.1術(shù)語3.2計量單位光學系統(tǒng)和探測器、測量單元、信號處理和聚其視場內(nèi)的目標紅外輻射能量，紅外能量JJF(京)106-20232顯示單元和探測器光學系統(tǒng)信號處理測量單元和轉(zhuǎn)換單元和探測器光學系統(tǒng)信號處理測量單元和轉(zhuǎn)換單元現(xiàn)場總線輸出信號（mA或V）圖1紅外溫度變送器原理框圖5.1示值誤差1最大允許誤差（或不確定度、準確度）應根據(jù)該型號的技術(shù)文件確定。2最大允許誤差技術(shù)指標應注明與之相對應的測量距離與視場直徑。5.2重復性應不超過變送器技術(shù)指標中對重復性的要求，同時應不超過最大允許誤差絕對值的6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：18℃~25℃。6.1.3變送器周圍除地磁場外，應無影響其正常工作的外磁場；校準過程中應避免強陽光和強輻射源對實驗用輻射源和變送器的干擾；避免6.2測量標準及其他設(shè)備表1標準儀器及配套設(shè)備序號儀器設(shè)備名稱技術(shù)要求用途備注JJF(京)106-202331黑體輻射源定性不大于（0.1℃與0.1%t的大者）/10min,均勻性不大于±（0.15℃與0.15%t的大者）與參考溫度計組合使用提供輻射溫度，或作為參考輻射源提供亮度溫度1.輻射源符合均勻性要求的輻射區(qū)域直徑應不小于被校變送器目標直徑的1.4倍或20mm，取大者。2.輻射源和參考溫度計的適用范圍參考JJG856-2015，7.1.1.1。2面輻射源/10min,均勻性不大于±（0.2℃與0.2%t的大者）3輻射溫度計不確定度（k=2）不大于變送器最大允許誤差的絕對值的1/3作為參考溫度計與輻射源組合使用，提供參考溫度4標準鉑電阻溫度計二等5標準熱電偶二等6電測儀器電橋或可測量電阻的數(shù)字多用表，測量范圍應與標準鉑電阻的電阻值范圍相適應，準確度等級不低于0.005級，分辨力不低于0.1mΩ測量標準鉑電阻溫度計的阻值可用滿足準確度等級要求的其他電測儀器數(shù)字多用表0～100）mV量程準確度等級不低于0.005級，分辨力測量標準熱電偶的熱電動勢7直流電流表（0～30）mA0.01級變送器輸出信號的測量標準/8直流電壓表0.01級直流電壓表單獨可以作為變送器電壓輸出信號的測量標準；與標準電阻組合取代直流電流表作為變送器電流輸出信號的測量標準/9標準電阻不低于0.05級零度恒溫器插入深度應不小于200mm，工作區(qū)域溫度不大于（0±0.1）℃為標準熱電偶提供參考端溫度補償?shù)暮銣匮b置可以滿足要求的其它恒溫裝置代替直流穩(wěn)壓源（12～48）V，MPE:±1%變送器的直流供電/測長工具/用于確定測量距離/校準工作臺或支架/具有平移或旋轉(zhuǎn)等功能/7.1校準項目JJF(京)106-20234通常在示值誤差的校準點中選擇溫度點進行測量，也7.2外觀檢查及工作正常性檢查7.2.2變送器上或使用說明書應給出測量7.2.4光學系統(tǒng)應潔凈，無損傷，如果存7.3校準方法7.3.1.2根據(jù)說明書信息確認對輻射源直校準距離相對應的視場直徑，選用的黑體輻射源或面輻7.3.1.3將參考輻射溫度計（如果使用）和變送器的發(fā)射率設(shè)定值設(shè)為1。若變送器發(fā)射注：六線制變送器一般是二根電壓端，二根信號輸出端和二根發(fā)射率輸入端；四線制一般是二根電壓端，二根信號輸出端；二線制一般是電壓和輸入信號是同一個端子［JJF1183-2007，附錄A]。7.3.1.5需要預熱的參考標準、變送7.3.2.2按說明書確認的校準距離進行被體含義的，默認瞄準輻射源空腔靶底。如果瞄準靶底JJF(京)106-20235得有效校準結(jié)果的前提下，允許將被校變送器的瞄準7.3.2.3通過被校變送器的輔助瞄7.3.3.1根據(jù)變送器的量程,將輻射源的溫度調(diào)到第一個校準點，使穩(wěn)定后的輻射源量值7.3.3.2對參考溫度計或參考輻射1應在被校變送器示值相對穩(wěn)定后讀數(shù)。如有漂移，先用擋光板遮擋輻射源不少于30s，并在移開擋光板并啟動測量后的若干秒（一般為響應時間的3倍）后讀數(shù)。2同步是相對于輻射源穩(wěn)定性而言的，若輻射源穩(wěn)定性足夠好，則可依次校準多個變送器。7.3.4.2用擋光板在變送器前遮擋不少于30s，移開擋光板并啟動測量，若干秒（一般為7.4校準數(shù)據(jù)處理A——被校變送器的讀數(shù)平均值；mA或V；JJF(京)106-20236A——被校變送器的輸出的理論下限值，mA或V；A注：對于電量輸出指示的參考溫度計，可先將其換算為溫度值。測量標準采用參考輻射源時，根據(jù)參考輻射源7.4.2.2被校變送器的實際示值與校準點的溫度差ΔtT為：偏離1、被校與參考溫度計測量點溫差等因JJF(京)106-202371輻射源發(fā)射率偏離1引入的誤差ΔtTBε包含輻射源發(fā)射率偏離1引入的被校變送器的誤差和輻射源實際溫度因輻射源發(fā)射率偏離1引入的誤差，計算方法見JJG856-2015《工作用輻射溫度計》2被校變送器的發(fā)射率不可調(diào)為1引入的誤差ΔtTε的計算方法見本規(guī)范附錄C。3被校變送器瞄準區(qū)域與參考溫度計測溫區(qū)域之間的溫度差ΔtTS根據(jù)標準裝置的實際情況確定，必要時可采用多種計量標準形式進行驗證。（6）δi——被校變送器單次測量結(jié)果與參考溫度讀數(shù)的差值，℃;δ——δi的平均值，℃。R=2s（7）8.1原始記錄原始記錄格式參考附錄A。8.2校準證書校準證書由封面和校準數(shù)據(jù)組成，校準結(jié)果內(nèi)容參考附錄B。JJF(京)106-202389JJF(京)106-2023計量器具名稱：委托方名稱：證書編號：型號/規(guī)格：產(chǎn)品編號：制造廠：溫度范圍：(~)℃最大允許誤差：紅外溫度變送器參數(shù)：發(fā)射率設(shè)置：；響應波長：μm；D：S=；輸出范圍：計量標準：測量范圍：不確定度或準確度等級或最大允許誤差：技術(shù)文件：本次測量所使用的主要計量器具：校準員：核驗員：校準日期：年月日外觀：□符合要求□不符合要求光學系統(tǒng)：□符合要求□不符合要求測量距離：m視場直徑：mm1.4倍/1.7倍：mm校準地點：校準溫度點(℃)參考溫度計被校變送器輻射源發(fā)射率不為1 (℃)變送器發(fā)射率不為1(℃)測點溫差(℃)校準結(jié)果證書值(℃)實測值(℃)偏差(℃)測量值（mA/V/℃)換算溫度(℃)偏差(℃)輸出值（mA/V）示值誤差(℃))名義溫度證書示值12平均值12平均值校準溫度點(℃)參考輻射源被校變送器輻射源發(fā)射率不為1 (℃)變送器發(fā)射率不為1(℃)測點溫差(℃)校準結(jié)果證書值(℃)實測值(℃)偏差(℃)測量值（mA/V/℃)換算溫度(℃)偏差(℃)輸出值（mA/V）示值誤差(℃))指示溫度亮度溫度12平均值12平均值重復性實驗測量溫度點(℃)變送器測量值（mA/V/℃)差值的平均值(℃)實驗標準偏差(℃)重復性(℃)換算溫度(℃)參考溫度(℃)差值(℃)JJF(京)106-2023℃℃℃mJJF(京)106-2023部分被校變送器的內(nèi)部將被測目標的發(fā)射率設(shè)為固定值，如0.95，則其測量結(jié)果包括本附錄給出了被校變送器發(fā)射率不可調(diào)為1引校準時參考溫度如采用與被校變送器相同發(fā)射率的對應波長（或光譜范圍）的亮度溫度，本方法適用于單波段的被校變送器。為簡化公式表達與計算，本附錄采用極限有效波校準時，被校變送器測量的是黑體輻射源的熱輻射。被校變送器測量結(jié)果的換算溫度λ——被校變送器的（極限有效）波長，m；JJF(京)106-2023將公式（C-2）代入公式（C-1得到：--對于窄帶被校變送器，波長取其中心波長。對于寬帶被λ(8~14)μm=9.60+221/(t+273.15)(C-5）λ(7~18)μm=8.70+525/(t+273.15)(C-6）被校變送器的發(fā)射率不可調(diào)為1的最常見的是（8~14）μm表C.1環(huán)境溫度為20℃時,(8～14)μm變送器發(fā)射率0.95引入的誤差單位：℃黑體溫度TBB-60-40-20060變送器換算溫度tT-69.12-45.10-22.76-1.1820.0061.80103.27154.95-9.12-5.10-2.76-1.180.003.274.95黑體溫度TBB200250300400500600700800變送器換算溫度tT206.60258.29310.02413.65517.50621.54725.73830.056.608.2910.0213.6517.5021.5425.7330.05黑體溫度TBB900變送器換算溫度tT934.491039.021143.621248.301353.031457.811562.631667.4934.4939.0243.6248.3053.0357.8162.6367.49JJF(京)106-2023按本規(guī)范給出的紅外溫度變送器校準方法，其中：Δt——被校變送器在校準點tN處的示值誤差，℃;ΔtT——被校變送器讀數(shù)tT相對于校準點tN的溫度差，℃;ΔtS——輻射源校準量（通常為亮度溫度）tS相對于校準點tN的溫度差，℃;D.1.2.1測量標準裝置，包括標準器自身示值和輻射源特性的）；JJF(京)106-2023的溫度不確定度分量的靈敏系數(shù)的絕對值也為1。影響示值誤差的不確定度因素中，輻射源發(fā)射率對參考輻射溫度計與被校變送器示值的影響，算術(shù)相減合成方法；此后，各不相關(guān)分量依據(jù)不確定度傳播率計u2(Δt)=u2(ΔtS)+(u(ΔtSBε)-u(ΔtTBε))2+u2(ΔtTε)+u2(ΔtTS)+u2(ΔtOP)(D-2)采用標準鉑電阻溫度計作為參考溫度計。黑體空腔置于1℃,重復性為±0.5%t或0.5℃（t為溫度測量值）。校準時被校變送器的發(fā)射率設(shè)D.2.1.1.1測量標準——參考標準鉑電阻溫度計與黑體輻射源引 =0.03℃;u測量被校變送器的輸出電流值的電測儀表引入的誤差，0.00636mA，換算成溫度值為JJF(京)106-2023表D.1示值誤差的不確定度分量表不確定度來源類別靈敏系數(shù)ui/℃參考溫度計（標準鉑電阻溫度計）校準不確定度u1B-10.01校準周期內(nèi)的穩(wěn)定性u2B-10.03測溫重復性u3A-10.02黑體輻射源短期穩(wěn)定性u4B-10.03均勻性對瞄準的影響u5B10.03發(fā)射率修正對確定固有誤差的影響u6B-10.11被校變送器測量重復性u7A10.06電測儀表u8B10.05校準操作數(shù)據(jù)修約u9B10.03取包含因子k=2，擴展不確定度為：JJF(京)106-2023D.2.2.1.1測量標準——參考輻射溫度計與黑體輻射源引 測量被校變送器的輸出電流值的電測儀表引入的誤差，0.0