《JJF（蘇）149-2024黑體輻射源校準(zhǔn)規(guī)范》

江蘇省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范

JJF（蘇）149－2024

黑體輻射源校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforBlackbodyRadiationSources

2024-03-26發(fā)布2024-05-01實(shí)施

江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

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目錄

引言…………………………(Ⅱ)

1范圍………………………(1)

2引用文件………………(1)

3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位………………………(1)

3.1術(shù)語(yǔ)……………………(1)

3.2計(jì)量單位………………(1)

4概述……………………(2)

5計(jì)量特性…………………(2)

5.1孔內(nèi)溫度………………(2)

5.2輻射溫度………………(2)

5.3溫度穩(wěn)定性……………(2)

5.4溫度均勻性………………………(2)

6校準(zhǔn)條件…………………(3)

6.1環(huán)境條件………………(3)

6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備…………………(3)

7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法……………………(3)

7.1校準(zhǔn)、檢查項(xiàng)目………………………(3)

7.2校準(zhǔn)方法………………(4)

7.3數(shù)據(jù)處理…………………(5)

8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)………………(6)

9建議復(fù)校的時(shí)間間隔……………………(6)

附錄A校準(zhǔn)原始記錄參考格式…………(7)

附錄B校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)參考格式……………(9)

附錄C黑體輻射源孔內(nèi)溫度不確定度評(píng)定示例………(10)

附錄D黑體輻射源輻射溫度不確定度評(píng)定示例………(16)

附錄E有效輻射面直徑的確認(rèn)方法……………………(19)

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黑體輻射源校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于溫度范圍為（-50～3000）℃的黑體輻射源等設(shè)備的校準(zhǔn)，如黑體爐、

面輻射源、熱管黑體等類型的設(shè)備可參考本規(guī)范。

2引用文件

本規(guī)范的編制參考下列文件：

JJG856-2015《工作用輻射溫度計(jì)》

JJF1552-2015《輻射測(cè)溫用-10℃~200℃黑體輻射源》

凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文

件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。

3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位

3.1術(shù)語(yǔ)

3.1.1黑體輻射源blackbodyradiationsource

用于檢定或校準(zhǔn)輻射溫度計(jì)、具有穩(wěn)定控制的溫度和標(biāo)稱發(fā)射率且熱輻射特性接近

于黑體的凹形裝置，亦稱黑體爐、人工黑體或模擬黑體。[來(lái)源：JJG856-2015，3.1.6]

3.1.2測(cè)試孔內(nèi)等效溫度effectivetemperatureincableprot

在穩(wěn)定狀態(tài)下，使用接觸式溫度計(jì)（如熱電阻、熱電偶等）測(cè)量的黑體輻射源測(cè)試

孔內(nèi)的與輻射溫度相對(duì)應(yīng)的等效溫度值（以下簡(jiǎn)稱孔內(nèi)溫度）。

3.1.3輻射溫度radiationtemperature

熱輻射體與黑體在某一相同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的有效輻射亮度相等時(shí)，稱黑體的溫度為熱

輻射體的輻射溫度。[來(lái)源：JJF1007-2007，5.23]

3.1.4溫度穩(wěn)定性temperaturestability

在正常工作狀態(tài)下，規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)黑體輻射源空腔底部輻射溫度變化的最大值。

[來(lái)源：JJF1552-2015，5.2]

3.1.5溫度均勻性temperatureuniformity

黑體輻射源有效輻射區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)相對(duì)于中心點(diǎn)的溫差。

[來(lái)源：JJG856-2015，3.1.10]

3.2計(jì)量單位

計(jì)量單位為攝氏度（℃）。

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4概述

工作在（-50～3000）℃溫度范圍的黑體輻射源主要用于光電高溫計(jì)、輻射溫度計(jì)、

紅外測(cè)溫儀、紅外探頭、紅外熱像儀等利用紅外原理測(cè)溫的儀器的檢定、校準(zhǔn)、測(cè)試工

作。

圖1黑體輻射源結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示，黑體輻射源主要由黑體空腔、控溫系統(tǒng)、保溫層及外殼等組成。常見(jiàn)

的黑體空腔形狀有圓柱形、圓錐形、球形等形狀；控溫傳感器一般是熱電阻溫度計(jì)、熱

電偶溫度計(jì)或輻射溫度計(jì)。

5計(jì)量特性

5.1孔內(nèi)溫度

黑體輻射源的孔內(nèi)溫度在實(shí)驗(yàn)室條件下確定，其技術(shù)指標(biāo)根據(jù)該設(shè)備出廠技術(shù)指標(biāo)

或使用單位的試驗(yàn)要求確定。

5.2輻射溫度

黑體輻射源的輻射溫度在實(shí)驗(yàn)室條件下確定，其技術(shù)指標(biāo)根據(jù)該設(shè)備出廠技術(shù)指標(biāo)

或使用單位的試驗(yàn)要求確定。

5.3溫度穩(wěn)定性

在測(cè)試時(shí)間內(nèi)，溫度波動(dòng)達(dá)到的最高溫度值和最低溫度值的差值。測(cè)量時(shí)間為10min，

不大于0.1℃或0.1%t的大者。

5.4溫度均勻性

在偏離中心點(diǎn)規(guī)定距離的上、下、左、右處測(cè)得的輻射溫度值和中心點(diǎn)測(cè)得值的差

值。黑體輻射源的溫度均勻性不大于0.15℃或0.15%t的大者。

注：1、t為黑體輻射源的輻射溫度，℃。

2、以上指標(biāo)要求不用于合格性判定，僅供參考。

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6校準(zhǔn)條件

6.1環(huán)境條件

溫度：（18～25）℃；濕度：不大于85%RH。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境無(wú)明顯機(jī)械振動(dòng)、強(qiáng)機(jī)械沖擊和強(qiáng)電磁干擾；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免陽(yáng)光和強(qiáng)輻射

源對(duì)黑體輻射源和輻射溫度計(jì)的干擾；應(yīng)避免空調(diào)氣流、開(kāi)門(mén)窗引起的對(duì)流對(duì)面輻射源

的影響；環(huán)境溫度波動(dòng)不應(yīng)對(duì)輻射溫度計(jì)產(chǎn)生不可忽略的影響。

6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

校準(zhǔn)黑體輻射源所需的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備從表1中參考選擇，選用原則：校準(zhǔn)時(shí)，

由標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備引入的擴(kuò)展不確定度U（k=2）應(yīng)不大于被校輻射源最大允許誤差

絕對(duì)值的1/3。

表1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備

序號(hào)儀器設(shè)備名稱技術(shù)要求備注

1鉑電阻溫度計(jì)二等標(biāo)準(zhǔn)或AA級(jí)鉑電阻溫度計(jì)

測(cè)量孔內(nèi)溫度

2標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶二等

的標(biāo)準(zhǔn)器

3標(biāo)準(zhǔn)鉑銠30-鉑銠6熱電偶二等

發(fā)射率：可調(diào)至1.00

不確定度（k=2）：測(cè)量輻射溫度

4輻射溫度計(jì)

（-50～100）℃：≤0.5℃的標(biāo)準(zhǔn)器

（100～3000）℃：≤0.3%·溫度示值

5電測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.01級(jí)

6零度恒溫器MPE：±0.1℃0℃時(shí)

7測(cè)量支架可調(diào)節(jié)上下高度和左右位置

注：標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備可選擇更高等級(jí)或滿足技術(shù)要求的其他儀器。

7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

7.1校準(zhǔn)、檢查項(xiàng)目

a)檢查項(xiàng)目：外觀；

b)校準(zhǔn)項(xiàng)目：孔內(nèi)溫度、輻射溫度、溫度穩(wěn)定性、溫度均勻性。

7.2校準(zhǔn)方法

校準(zhǔn)前準(zhǔn)備：輻射溫度計(jì)及其他電測(cè)儀器按照相應(yīng)的預(yù)熱時(shí)間要求通電預(yù)熱。

7.2.1外觀檢查

目測(cè)檢查，黑體輻射源應(yīng)符合以下要求：

3

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a)輻射源的外殼、控溫部件、加熱部件、保溫部件、按鍵、電器連接件等不應(yīng)有

影響測(cè)量的缺陷，結(jié)構(gòu)合理，裝配可靠；

b)輻射面、腔體內(nèi)表面涂料均勻，氧化膜無(wú)明顯剝落，表面無(wú)劃痕；無(wú)銹蝕、漏

電等異?，F(xiàn)象；

c)銘牌上應(yīng)標(biāo)有產(chǎn)品的名稱、型號(hào)規(guī)格、測(cè)量范圍、制造廠或商標(biāo)、出廠編號(hào)、

制造年月等信息。

7.2.2校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的選擇

校準(zhǔn)溫度點(diǎn)選擇溫度使用范圍內(nèi)均勻分布的溫度點(diǎn)，一般不少于5個(gè)點(diǎn)，要求包括

設(shè)備使用范圍的上、下限和中間點(diǎn)，也可根據(jù)用戶要求選擇實(shí)際常用的溫度點(diǎn)，一般為

整百或整五十?dāng)z氏度。

7.2.3校準(zhǔn)的位置

黑體輻射源的測(cè)試孔一般開(kāi)在靶面后，也有的開(kāi)在前面板上，對(duì)于接觸式的標(biāo)準(zhǔn)器

（熱電阻、熱電偶）要插入測(cè)試孔底部，使其充分接觸，如條件允許建議使用棉花或高

溫棉堵口；非接觸式標(biāo)準(zhǔn)器（輻射溫度計(jì)）的檢測(cè)距離參照該輻射溫度計(jì)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)

或溯源證書(shū)確定，輻射溫度計(jì)的探測(cè)器鏡頭中心應(yīng)與黑體輻射源的靶面中心在同一光學(xué)

軸線上，并且在測(cè)量過(guò)程中保持穩(wěn)定。

7.2.4孔內(nèi)溫度的校準(zhǔn)

對(duì)黑體輻射源的測(cè)量一般從低溫到高溫進(jìn)行，在每一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，待黑體輻射源

溫度穩(wěn)定后，進(jìn)行不少于4次的連續(xù)讀數(shù)。測(cè)量時(shí)，同時(shí)記錄下標(biāo)準(zhǔn)器的測(cè)量值和被測(cè)

黑體輻射源的面板顯示值。

注：如黑體輻射源無(wú)測(cè)試孔，可不進(jìn)行此項(xiàng)校準(zhǔn)；

校準(zhǔn)溫度點(diǎn)≤1000℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器孔內(nèi)溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)的溫度不得大于5℃；

校準(zhǔn)溫度點(diǎn)＞1000℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器孔內(nèi)溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)的溫度不得大于10℃。

7.2.5輻射溫度的校準(zhǔn)

輻射溫度的校準(zhǔn)采用標(biāo)準(zhǔn)輻射溫度計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)光電高溫計(jì)等非接觸測(cè)量?jī)x器進(jìn)行，在

每一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，待黑體輻射源溫度穩(wěn)定后，進(jìn)行不少于4次的連續(xù)讀數(shù)。測(cè)量時(shí)，

同時(shí)記錄下輻射溫度計(jì)的波長(zhǎng)和測(cè)量值和被測(cè)黑體輻射源的面板顯示值。

注：對(duì)于具有有效發(fā)射率調(diào)整功能的輻射源，在校準(zhǔn)時(shí)需將發(fā)射率調(diào)為1.00。如有特殊要求，

可調(diào)整輻射溫度計(jì)的發(fā)射率進(jìn)行測(cè)量，但需在結(jié)果頁(yè)中注明。

7.2.6溫度穩(wěn)定性的校準(zhǔn)

溫度穩(wěn)定性的校準(zhǔn)和孔內(nèi)溫度或輻射溫度的校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行，一般選擇黑體輻射源溫度范

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圍內(nèi)的上、下限與中間點(diǎn)附近的整50℃點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，也可根據(jù)客戶要求在某些特殊溫度

點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)量。測(cè)量時(shí)，穩(wěn)定時(shí)間可根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)或客戶要求設(shè)定，如客戶未要

求或說(shuō)明書(shū)未給出，則一般待黑體輻射源達(dá)到設(shè)定溫度并穩(wěn)定30min后，開(kāi)始進(jìn)行10min

的溫度穩(wěn)定性測(cè)量，每隔1min讀取一次標(biāo)準(zhǔn)器的值共10次。讀取的溫度數(shù)值中，最大

值與最小值之差即為黑體輻射源的溫度穩(wěn)定性。

7.2.7溫度均勻性的校準(zhǔn)

溫度均勻性的校準(zhǔn)需使用配有測(cè)量支架的輻射溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，可與孔內(nèi)溫度或輻

射溫度的校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行。一般在選擇溫度范圍內(nèi)的上、下限與中間點(diǎn)附近的整50℃點(diǎn)進(jìn)

行測(cè)量，測(cè)量位置可選擇黑體輻射源空腔底部的中部、上部、下部、左部和右部五個(gè)位

置，也可根據(jù)客戶要求在某些特殊溫度點(diǎn)或位置進(jìn)行均勻性測(cè)量。

測(cè)量時(shí)，調(diào)整輻射溫度計(jì)方位，使輻射溫度計(jì)與黑體輻射源同軸，此時(shí)瞄準(zhǔn)黑體輻

射源的中心位置，測(cè)量順序按中→上、中→左、中→右、中→下順序測(cè)量。每個(gè)位測(cè)量

3次，不同位置的3次測(cè)量平均值與中心位置的平均值的差值為溫度均勻性。

注：黑體輻射源爐口直徑＜30mm時(shí)，上下左右各位置偏離中心的距離為5mm，

黑體輻射源爐口直徑≥30mm時(shí)，上下左右各位置偏離中心的距離為10mm。

7.3數(shù)據(jù)處理

7.3.1孔內(nèi)溫度的計(jì)算

（1）

式中：——在該校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的孔內(nèi)?s溫=度?