輻射測溫和檢定/校準(zhǔn)技術(shù)

第一章 輻射理論基礎(chǔ)

第一節(jié) 概述

一、熱輻射

二、常用參數(shù)

三、輻射能的分配

四、黑體空腔

第二節(jié) 黑體輻射定律

一、普朗克定律

二、維恩位移定律

三、斯忒藩一玻耳茲曼定律

四、基爾霍夫定律

第三節(jié) 表觀溫度與真實(shí)溫度的關(guān)系

一、亮度溫度和亮度法測溫儀表

二、輻射溫度和全輻射溫度計(jì)

三、顏色溫度和比色溫度計(jì)

第四節(jié) 有效波長

一、有效波長的意義

二、有效波長

三、極限有效波長

四、有效波長的應(yīng)用

第五節(jié) 實(shí)際物體的發(fā)射率

第二章 輻射溫度計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)和功能特點(diǎn)

第一節(jié) 輻射溫度計(jì)的發(fā)展概況

第二節(jié) 輻射溫度計(jì)的構(gòu)成

一、光學(xué)系統(tǒng)

二、輻射探測器

三、信號(hào)處理裝置

一、

第三節(jié) 亮度溫度計(jì)

一、標(biāo)準(zhǔn)輻射溫度計(jì)

二、工業(yè)用輻射溫度計(jì)介紹

第四節(jié) 全輻射溫度計(jì)

一、輻射感溫器的分類

二、輻射感溫器的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)性能

第五節(jié) 比色溫度計(jì)和多波長溫度計(jì)

一、比色溫度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

二、WBH型單通道比色溫度計(jì)

三、雙通道光電比色高溫計(jì)

四、帶微處理器的比色溫度計(jì)

五、比色溫度計(jì)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

六、多波長溫度計(jì)介紹1

第六節(jié) 三種基本輻射測溫方法比較

第七節(jié) 輻射溫度計(jì)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用中的問題

一、光路中的干擾

二、外來光的干擾

三、發(fā)射率變化產(chǎn)生的測量誤差

第三章 黑體

第一節(jié) 黑體介紹

一、黑體的發(fā)展

二、黑體產(chǎn)品介紹

三、黑體的用途和選擇

第二節(jié) 黑體發(fā)射率

一、黑體發(fā)射率的定義和基本定律

二、無等溫腔或無等溫段黑體爐發(fā)射率分析

……

第四章 輻射溫度計(jì)的檢定/校準(zhǔn)

參考文獻(xiàn)2100433B

《輻射測溫和檢定/校準(zhǔn)技術(shù)》主要介紹目前國內(nèi)外先進(jìn)的輻射測溫儀表(光電、紅外、比色溫度計(jì))的工作原理、結(jié)構(gòu)、正確使用方法和檢定、校準(zhǔn)技術(shù)。對(duì)檢定用輻射源“黑體”單立一章，重點(diǎn)介紹高溫黑體、中溫黑體及低溫面源的設(shè)計(jì)、檢測方法，詳細(xì)介紹了發(fā)射率的理論與計(jì)算。

檢定校準(zhǔn)的概念

ISO10012—1《計(jì)量檢測設(shè)備的質(zhì)量保證要求》標(biāo)準(zhǔn)將“校準(zhǔn)”定義為： “在規(guī)定條件下，為確定計(jì)量儀器或測量系統(tǒng)的示值或?qū)嵨锪烤呋驑?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所代表的值與相對(duì)應(yīng)的被測量的已知值之間關(guān)系的一組操作。

注：

1.校準(zhǔn)結(jié)果可用以評(píng)定計(jì)量儀器、測量系統(tǒng)或?qū)嵨锪烤叩氖局嫡`差，或給任何標(biāo)尺上的標(biāo)記賦值；

2.校準(zhǔn)也可用以確定其他計(jì)量特性；

3.可將校準(zhǔn)結(jié)果記錄在有時(shí)稱為校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告的文件上；

4.有時(shí)核準(zhǔn)結(jié)果表示為修正值、校準(zhǔn)因子或校準(zhǔn)曲線。

根據(jù)以上定義，可以看出校準(zhǔn)和檢定有本質(zhì)區(qū)別。兩者不能混淆，更不能等同。

檢定目的不同

校準(zhǔn)的目的是對(duì)照計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定測量裝置的示值誤差，確保量值準(zhǔn)確，屬于自下而上量值溯源的一組操作。這種示值誤差的評(píng)定應(yīng)根據(jù)組織的校準(zhǔn)規(guī)程作出相應(yīng)規(guī)定，按校準(zhǔn)周期進(jìn)行，并做好校準(zhǔn)記錄及校準(zhǔn)標(biāo)識(shí)。校準(zhǔn)除評(píng)定測量裝置的示值誤差和確定有關(guān)計(jì)量特性外，校準(zhǔn)結(jié)果也可以表示為修正值或校準(zhǔn)因子，具體指導(dǎo)測量過程的操作。例如，某機(jī)械加工組織使用的卡尺，通過校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較已大出0.2mm，可將此數(shù)據(jù)作為修正值，在校準(zhǔn)標(biāo)識(shí)和記錄中標(biāo)明巳校準(zhǔn)的值與標(biāo)準(zhǔn)器相比較大出的0.2mm的數(shù)值。在使用這一計(jì)量器具（卡尺）進(jìn)行實(shí)物測量過程中，減去大出0.2mm的修正值，則為實(shí)物測量的實(shí)測值。只要能達(dá)到量值溯源目的，明確了解計(jì)量器具的示值誤差，即達(dá)到了校準(zhǔn)的目的。

檢定的目的則是對(duì)測量裝置進(jìn)行強(qiáng)制性全面評(píng)定。這種全面評(píng)定屬于量值統(tǒng)一的范疇，是自上而下的量值傳遞過程。檢定應(yīng)評(píng)定計(jì)量器具是否符合規(guī)定要求。這種規(guī)定要求就是測量裝置檢定規(guī)程規(guī)定的誤差范圍。通過檢定，評(píng)定測量裝置的誤差范圍是否在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。

簡而言之，假如一把卡尺規(guī)程規(guī)定誤差為0.2mm，而實(shí)際測量結(jié)果差0.3mm，此時(shí)檢定證書結(jié)論為不合格，該尺無法繼續(xù)使用；而校準(zhǔn)證書不提供結(jié)論，可以由客戶自行決定是否繼續(xù)使用。而且大部分檢定證書不提供示值誤差，只判定是否合格，對(duì)于要求精度較高的客戶，需要實(shí)測數(shù)據(jù)使用并不適用，檢定這個(gè)概念也只是我國獨(dú)有的，而校準(zhǔn)證書因?yàn)槎喾交フJ(rèn)協(xié)議在其他國家也是可以使用的。

檢定對(duì)象不同

校準(zhǔn)的對(duì)象是屬于強(qiáng)制性檢定之外的測量裝置。我國非強(qiáng)制性檢定的測量裝置，主要指在生產(chǎn)和服務(wù)提供過程中大量使用的計(jì)量器具，包括進(jìn)貨檢驗(yàn)、過程檢驗(yàn)和最終產(chǎn)品檢驗(yàn)所使用的計(jì)量器具等。

檢定的對(duì)象是我國計(jì)量法明確規(guī)定的強(qiáng)制檢定的測量裝置?！吨腥A人民共和國計(jì)量法》第九條明確規(guī)定：“縣級(jí)以上人民政府計(jì)量行政部門對(duì)社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，以及用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的列入強(qiáng)檢目錄的工作計(jì)量器具，實(shí)行強(qiáng)制檢定。未按規(guī)定申請(qǐng)檢定或者檢定不合格的，不得使用?！?

因此，檢定的對(duì)象主要是三個(gè)大類的計(jì)量器具。這就是：

1.計(jì)量基準(zhǔn)（包括國際[計(jì)量]基準(zhǔn)和國家[計(jì)量]基準(zhǔn)） ISO 10012—1<計(jì)量檢測設(shè)備的質(zhì)量保證要求》作出的定義是： 國際[計(jì)量]基準(zhǔn)：“經(jīng)國際協(xié)議承認(rèn)，在國際上作為對(duì)有關(guān)量的所有其他計(jì)量基準(zhǔn)定值依據(jù)的計(jì)量基準(zhǔn)?！薄?國家[計(jì)量]基準(zhǔn)：“經(jīng)國家官方?jīng)Q定承認(rèn)，在國內(nèi)作為對(duì)有關(guān)量的所有其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)定值依據(jù)的計(jì)量基準(zhǔn)。

2.[計(jì)量]標(biāo)準(zhǔn) ISO 10012—1標(biāo)準(zhǔn)將「計(jì)量]標(biāo)準(zhǔn)定義為；‘用以定義、實(shí)現(xiàn)、保持或復(fù)現(xiàn)單位或一個(gè)或多個(gè)已知量值，并通過比較將它們傳遞到其他計(jì)量器具的實(shí)物量具、計(jì)量儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或系統(tǒng)（例：a.1kg質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中；b.標(biāo)準(zhǔn)量塊；c.100Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻;d.韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池）?！?

3.我國計(jì)量法和中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄 規(guī)定，“凡用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測的，均實(shí)行強(qiáng)制檢定?！痹谶@個(gè)明細(xì)目錄中，已明確規(guī)定59種計(jì)量器具列人強(qiáng)制檢定范圍。 值得注意的是，這個(gè)《明細(xì)目錄》第二款明確強(qiáng)調(diào)，“本目錄內(nèi)項(xiàng)目，凡用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測的，均實(shí)行強(qiáng)制檢定?！边@就是要求列人59種強(qiáng)檢目錄中的計(jì)量器具，只有用于貿(mào)易結(jié)算等四類領(lǐng)域的計(jì)量器具，屬于強(qiáng)制檢定的范圍。對(duì)于雖列入59種計(jì)量器具目錄，但實(shí)際使用不是用于貿(mào)易結(jié)算等四類領(lǐng)域的計(jì)量器具，可不屬于強(qiáng)制檢定的范圍。 以上三大類之外的測量裝置則屬于非強(qiáng)制檢定，即為校準(zhǔn)的范圍。

檢定性質(zhì)不同

校準(zhǔn)不具有強(qiáng)制性，屬于組織自愿的溯源行為。這是一種技術(shù)活動(dòng)，可根據(jù)組織的實(shí)際需要，評(píng)定計(jì)量器具的示值誤差，為計(jì)量器具或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的過程。組織可以根據(jù)實(shí)際需要規(guī)定校準(zhǔn)規(guī)范或校準(zhǔn)方法。自行規(guī)定校準(zhǔn)周期、校準(zhǔn)標(biāo)識(shí)和記錄等。

檢定屬于強(qiáng)制性的執(zhí)法行為，屬法制計(jì)量管理的范疇。其中的檢定規(guī)程協(xié)定周期等全部按法定要求進(jìn)行。

檢定依據(jù)不同

校準(zhǔn)的主要依據(jù)是組織根據(jù)實(shí)際需要自行制定的《校準(zhǔn)規(guī)范》，或參照《檢定規(guī)程》的要求。在《校準(zhǔn)規(guī)范》中，組織自行規(guī)定校準(zhǔn)程序、方法、校準(zhǔn)周期、校準(zhǔn)記錄及標(biāo)識(shí)等方面的要求。因此，《校準(zhǔn)規(guī)范》屬于組織實(shí)施校準(zhǔn)的指導(dǎo)性文件。儀器的更新?lián)Q代過快造成目前越來越多的儀器使用的是校準(zhǔn)規(guī)范。

檢定的主要依據(jù)是《計(jì)量檢定規(guī)程》，這是計(jì)量設(shè)備檢定必須遵守的法定技術(shù)文件。其中，通常對(duì)計(jì)量檢測設(shè)備的檢定周期、計(jì)量特性、檢定項(xiàng)目、檢定條件、檢定方法及檢定結(jié)果等作出規(guī)定。計(jì)量檢定規(guī)程可以分為國家計(jì)量檢定規(guī)程、部門計(jì)量檢定規(guī)程和地方計(jì)量檢定規(guī)程三種。這些規(guī)程屬于計(jì)量法規(guī)性文件，組織無權(quán)制定，必須由經(jīng)批準(zhǔn)的授權(quán)計(jì)量部門制定。但是檢定規(guī)程更新很慢，給量值溯源的工作也增加了很多問題。

檢定方式不同

校準(zhǔn)的方式可以采用組織自校、外校，或自校加外校相結(jié)合的方式進(jìn)行。組織在具備條件的情況下，可以采用自校方式對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行校準(zhǔn)，從而節(jié)省較大費(fèi)用。組織進(jìn)行自行校準(zhǔn)應(yīng)注意必要的條件，而不是對(duì)計(jì)量器具的管理放松要求。例如，必須編制校準(zhǔn)規(guī)范或程序，規(guī)定校準(zhǔn)周期，具備必要的校準(zhǔn)環(huán)境和具備一定素質(zhì)的計(jì)量人員，至少具備高出一個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，從而使校準(zhǔn)的誤差盡可能縮小。在多數(shù)測量領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)器的測量誤差應(yīng)不超過被確認(rèn)設(shè)備在使用時(shí)誤差的1/3至1/10為好。此外，對(duì)校準(zhǔn)記錄和標(biāo)識(shí)也應(yīng)作出規(guī)定。通過以上規(guī)定，確保量值準(zhǔn)確。

檢定必須到有資格的計(jì)量部門或法定授權(quán)的單位進(jìn)行。根據(jù)我國現(xiàn)狀，檢定屬于法定授權(quán)，非國家機(jī)關(guān)或者相關(guān)部門很難拿到授權(quán)，即便技術(shù)實(shí)力足夠。

檢定周期不同

校準(zhǔn)周期由組織根據(jù)使用計(jì)量器具的需要自行確定?？梢赃M(jìn)行定期校準(zhǔn)，也可以不定期校準(zhǔn)，或在使用前校準(zhǔn)。校準(zhǔn)周期的確定原則應(yīng)是在盡可能減少測量設(shè)備在使用中的風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，維持最小的校準(zhǔn)費(fèi)用?？梢愿鶕?jù)計(jì)量器具使用的頻次或風(fēng)險(xiǎn)程度確定校準(zhǔn)的周期。

檢定的周期必須按《檢定規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行，組織不能自行確定。檢定周期屬于強(qiáng)制性約束的內(nèi)容。

檢定內(nèi)容不同

校準(zhǔn)的內(nèi)容和項(xiàng)目，只是評(píng)定測量裝置的示值誤差，以確保量值準(zhǔn)確。

檢定的內(nèi)容則是對(duì)測量裝置的全面評(píng)定，要求更全面、除了包括校準(zhǔn)的全部內(nèi)容之外，還需要檢定有關(guān)項(xiàng)目。

例如，某種計(jì)量器具的檢定內(nèi)容應(yīng)包括計(jì)量器具的技術(shù)條件、檢定條件、檢定項(xiàng)目和檢定方法，檢定周期及檢定結(jié)果的處置等內(nèi)容。 校準(zhǔn)的內(nèi)容可由組織根據(jù)需要自行確定。

檢定結(jié)論不同

校準(zhǔn)的結(jié)論只是評(píng)定測量裝置的量值誤差，確保量值準(zhǔn)確，不要求給出合格或不合格的判定。校準(zhǔn)的結(jié)果可以給出《校準(zhǔn)證書》或《校準(zhǔn)報(bào)告》。

檢定則必須依據(jù)《檢定規(guī)程》規(guī)定的量值誤差范圍，只給出測量裝置合格與不合格的判定。檢定的結(jié)果是給出《檢定合格證書》。

檢定法律效力不同

校準(zhǔn)證書適用于加入互認(rèn)協(xié)議的每個(gè)國家，在國際上通用。

檢定證書僅用于國內(nèi)，部分國外審核不承認(rèn)檢定證書。