1.原标准设备-金属凝固点/熔点黑体源
原标准设备所采用的原理是当金属从熔融状态变成固体状态时温度的延滞现象。从冷却曲线(见图1)上可看出物质在特定的温度下停留数分钟,然后才继续冷却的延滞期间。纯度很高的金属元素,它的延滞温度非常准确,因此,可以用来作为原标准校准源。
(图1)
用960nm窄带辐射器记录的标准金凝固曲线
(图2)
金属凝固点黑体源的基本结构 图不按比例
M380系列特性
型号 |
熔融物质 |
凝固温度 |
误差 |
M380-CU |
铜 |
1084.62℃ |
0.50℃ |
M380-AU |
金 |
1064.18℃ |
0.40℃ |
M380-AG |
银 |
961.78℃ |
0.40℃ |
M380-AL |
铝 |
660.32℃ |
0.30℃ |
M380-ZN |
锌 |
419.53℃ |
0.30℃ |
M380-SN |
锡 |
231.93℃ |
0.20℃ |
M380-SB |
铟 |
156.60℃ |
0.20℃ |
M380-GA |
镓 |
29.76℃ |
0.05℃ |
腔孔直径:6.0m,孔立体角:15°,辐射系数:0.999+0.0005-0.0001,凝固金属纯度:+99.9999%(可提供NIST的金属纯度证书),凝固点停滞持续时间:5至7min,工作环境温度:15到30℃,电源:115VAC±5%50/60Hz 1.0KW max.(100VAC,220VAC供选择)
2.次标准设备-携带/台式可调温度黑体源
所有物体都与周围物体有能量交换,既有辐射,也有吸收,当辐射与吸收相等时,达到平衡,表现为一个特定的温度。能对到达的辐射全部吸收的物体称为黑体,黑体也是最大辐射体,其辐射率定义为1,黑体是理想辐射体,任何真实物体辐射率均小于1
(图3)
黑体腔体
一般用的黑体源,其辐射系数达到98%的效率,为实验室用的有99.98%效率的源。最普通的黑体是用一个在表面具有一个小孔的球形腔体或一头封闭的管,其长度大于它的直径,球或管保持在均匀的温度。如图3所示,这些结构对所有进入孔内的辐射有多种反射。虽然球或管壁稍有反射,但经过多次反射,所有的能已被吸收,即球或管的孔在光谱的可见部分呈现黑色。图4所示是一商业用的次标准设备结构,是根据一个小孔在一个加热的均匀球形腔体的原理制成。
(图4)
温度200°到1200℃球形腔体次标准
M300系列次标准黑体校准源的温度是-20℃到3000℃。所有的黑体源都有极高的辐射系数,与适当的孔径,和目标的形状相配合;极均匀的表面;以及高度的准确性。在生产后,这些黑体都经过严格的测试和加热试验,用辐射来确定它的准确性。如需要时,都可提供追源于美国标准机构的证书。M300系列还有为顾客特殊需要而设计的,诸如大面积黑体源;为航空部门所需的黑体源;用在真空环境下的黑体源等。
3.转移标准设备-超高准确度的红外测温仪
在重视产品质量的今天,测温的准确度与质量的关系已是众所周知。要保证生产线上仪表的准确,对它们进行定期的,科学的校准与鉴定是很重要的。通过用转移标准设备,可以把现场的工作仪表,标准实验室的标准设备,调校至国家标准,也就是说,转移标准使定期例检的工作能够在当地进行。
校准热辐射的转移标准设备可以是黑体源也可以是红外测温仪。他们都是作为比较器用来测试待校准的次标准设备和工作器件。转移标准设备是需要经常运输的,红外测温仪,由于它的价格便宜,使用方便,人们就乐于选用它。M190-TS型号拥有多种独特的优点,因此特别适合这方面的应用。
M190-TS的特点是极高的准确性;在测量镜上观看非常精确,通过光系统清楚地对准并划定视场角;以及0.1°温度显示分辨度。M190-TS还可为计算机操作和数据收集提供所需的三种数字输出接口;在总量程内,用户可选用窄如50°的温度跨度;和设定小数点后三位数字的辐射系数。另外,还有可选用的功能,如可变密度的滤光镜,用户在很亮的光源下工作时可减低眼睛的疲劳等等。这些,使M190-TS成为光辐射调校温度转移标准的首选。
M190-TS系列一般规格
型号 |
温度范围 (℃) |
温度解析
度
|
光谱响应 |
观场角 |
最小可测的
目标直径
|
M190Q-TS |
200-1600 |
0.1℃ |
1.0-1.6
微米
|
60.1 |
3.2mm |
M190H-TS |
600-2200 |
0.1℃ |
0.78-1.06
微米
|
180.1 |
1.06mm |
M190V-TS |
800-3000 |
0.1℃ |
0.65
窄带微米
|
300.1 |
0.65mm |
世界已进入信息时代,科技也已进入高精类阶段。要进入世界市场,要讲究产品质量,在生产过程中利用测试仪表是不可缺少的。今天测温仪表不仅适用于高科技如航天,军工,安全防护监视,电子等工业,同时也适用于一般工业如塑胶,水泥,玻璃,钢铁等,已属非常普及。我们甚至发现过去不为国内注意的MIKRON黑体炉,今年来也有了市场,而且销售情况越来越好。
从提高国内产品质量来说,以中国这样大的国家,应按辐射仪表的分布情况划分为若干区。在适当的集中地设立国家标准级的机构,装备成套原标准及次标准设备,监管该地区的辐射仪表达至国家标准。从经济与方便来考虑,在每个区设立若干调校中心装备成套次标准黑体炉与转移标准设备,使当地的辐射仪表的准确性能够追源于国家标准。这样,就可以保持全国各地的辐射测温准确度达到国家标准
附件1为美国MIKRON黑体炉部分产品价格表。其中在国内外广泛应用型号有:
M340(-20℃——+150℃),M310(+10℃——+350℃),M330(330℃——1700℃),M190系列,M380系列等等。