JJF(京) 106-2023 红外温度变送器校准规范

（京）106-2023红外温度变送器校准规范CalibrationSpecificationforInfraredTemperatureTransmitter2023-5-22发布2023-7-1实施北京市市场监督管理局发布学兔兔(京)106-2023JJF(京)106-2023红外温度变送器校准规范CalibrationSpecificationforInfraredTemperatureTransmitter归口单位：北京市市场监督管理局主要起草单位：北京市计量检测科学研究院本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释学兔兔(京)106-2023本规范主要起草人：郭芳（北京市计量检测科学研究院）裴立宁（北京市计量检测科学研究院）张曦雯（北京市计量检测科学研究院）崔莉霞（北京市计量检测科学研究院）参加起草人：吴健（北京市计量检测科学研究院）赵霞（北京市计量检测科学研究院）余颖（北京市计量检测科学研究院）学兔兔(京)106-2023I目录引言...................................................................（II）1范围..................................................................（1）2引用文件..............................................................（1）3术语与计量单位........................................................（1）4概述..................................................................（1）5计量特性..............................................................（2）6校准条件..............................................................（2）7校准项目和校准方法....................................................（4）8校准结果表达..........................................................（8）9复校时间间隔..........................................................（8）附录A红外温度变送器原始记录格式........................................（9）附录B校准证书参考格式.................................................（10）附录C红外温度变送器发射率不可调为1引入的修正值.......................（11）附录D示值误差的不确定度评定示例.......................................（13）学兔兔(京)106-2023II引言本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的规定而制定。本规范参考了JJG856-2015《工作用辐射温度计》中测量标准的技术要求和校准方法，以及JJF1183-2007《温度变送器校准规范》中温度变送器的结构概述，并结合国内外各生产厂商的红外温度变送器技术参数和质量控制现状制定。本规范为首次发布。学兔兔(京)106-20231红外温度变送器校准规范1范围本规范适用于采用红外温度探测器作为传感器的温度变送器的校准。2引用文件本规范引用以下文件：JJG856-2015工作用辐射温度计JJF1183-2007温度变送器校准规范3术语和计量单位3.1术语以下术语和JJG856-2015中界定的其他术语适用于本规范。3.1.1温度变送器temperaturetransmitter一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于工业过程温度参数的测量和控制。3.1.2红外温度变送器infraredtemperaturetransmitter输出与红外温度探测器检测的温度成线性关系（即具有线性化功能）的温度变送器。3.2计量单位温度的计量单位为摄氏度（℃）或开尔文（K）。电流的计量单位为毫安（mA）。电压的计量单位为伏（V）。4概述红外温度变送器（以下简称变送器）采用红外温度探测器作为传感器。变送器通常由光学系统和探测器、测量单元、信号处理和转换单元、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在探测器上并转变为相应的电信号，该信号经放大、换算转换为标准化电信号。具有显示单元的变送器可直接显示温度，具有现场总线功能的变送器可随时监控、记录和保存数据。图1为变送器的原理框图。学兔兔(京)106-20232图1红外温度变送器原理框图变送器的标准化输出信号主要为（4～20）mA、（0～5）V、（0～10）V等直流电信号，不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号。变送器的接线端子通常有六线制、四线制和二线制等形式。5计量特性5.1示值误差在变送器的测温范围内，应不超过最大允许误差。注：1最大允许误差（或不确定度、准确度）应根据该型号的技术文件确定。2最大允许误差技术指标应注明与之相对应的测量距离与视场直径。5.2重复性应不超过变送器技术指标中对重复性的要求，同时应不超过最大允许误差绝对值的1/2。6校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度：18℃～25℃。6.1.2相对湿度：≤85%。6.1.3变送器周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场；校准过程中应避免强阳光和强辐射源对实验用辐射源和变送器的干扰；避免空气对流及环境温度波动对校准结果产生不可忽略的影响。6.2测量标准及其他设备校准时所需要的标准仪器及配套设备可按变送器的规格参照表2进行选择。表1标准仪器及配套设备序号仪器设备名称技术要求用途备注测量单元显示单元现场总线输出信号（mA或V）光学系统和探测器信号处理和转换单元学兔兔(京)106-202331黑体辐射源有效发射率ε：1±0.005，温度稳定性不大于（0.1℃与0.1%t的大者）/10min,均匀性不大于±（0.15℃与0.15%t的大者）与参考温度计组合使用提供辐射温度，或作为参考辐射源提供亮度温度1.辐射源符合均匀性要求的辐射区域直径应不小于被校变送器目标直径的1.4倍或20mm，取大者。2.辐射源和参考温度计的适用范围参考JJG856-2015，7.1.1.1。2面辐射源有效发射率ε≥0.95，温度稳定性不大于（0.15℃与0.15%t的大者）/10min,均匀性不大于±（0.2℃与0.2%t的大者）3辐射温度计不确定度（k=2）不大于变送器最大允许误差的绝对值的1/3作为参考温度计与辐射源组合使用，提供参考温度4标准铂电阻温度计二等5标准热电偶二等6电测仪器电桥或可测量电阻的数字多用表，测量范围应与标准铂电阻的电阻值范围相适应，准确度等级不低于0.005级，分辨力不低于0.1mΩ测量标准铂电阻温度计的阻值可用满足准确度等级要求的其他电测仪器数字多用表，（0～100）mV量程准确度等级不低于0.005级，分辨力不低于0.1μV测量标准热电偶的热电动势7直流电流表（0～30）mA0.01级变送器输出信号的测量标准/8直流电压表（0～5）V、（0～50）V0.01级直流电压表单独可以作为变送器电压输出信号的测量标准；与标准电阻组合取代直流电流表作为变送器电流输出信号的测量标准/9标准电阻100Ω（250Ω）不低于0.05级10零度恒温器插入深度应不小于200mm，工作区域温度不大于（0±0.1）℃为标准热电偶提供参考端温度补偿的恒温装置可以满足要求的其它恒温装置代替11直流稳压源（12～48）V，MPE:±1%变送器的直流供电电源/12测长工具/用于确定测量距离/13校准工作台或支架/具有平移或旋转等功能/7校准项目和校准方法7.1校准项目变送器的示值误差和重复性。学兔兔(京)106-202347.1.1示值误差校准温度点根据用户要求选择，一般不少于3个温度点。7.1.2重复性通常在示值误差的校准点中选择温度点进行测量，也可以由用户指定温度点。7.2外观检查及工作正常性检查7.2.1变送器上应标有型号规格、制造厂家（或商标）和产品编号。7.2.2变送器上或使用说明书应给出测量范围、允许误差限、光谱范围、距离系数、输出信号形式和工作电压等信息。7.2.3变送器的各接线端子的连接处应接触良好，并有明确的标记。有显示单元的变送器，数字显示应清晰完整。7.2.4光学系统应洁净，无损伤，如果存在可移除的污染物，应进行清洁。零部件应完好无损，紧固件应无松动，可动部分应灵活可靠。7.3校准方法7.3.1准备工作7.3.1.1根据说明书信息确定变送器的校准距离。7.3.1.2根据说明书信息确认对辐射源直径的要求。说明书未直接给出此信息时，查出与校准距离相对应的视场直径，选用的黑体辐射源或面辐射源的直径一般应分别不小于被测对象视场直径的1.4倍或1.7倍。7.3.1.3将参考辐射温度计（如果使用）和变送器的发射率设定值设为1。若变送器发射率为固定值（如0.95），其校准结果应增加该项修正值。7.3.1.4连接变送器接线端子和配套设备。注：六线制变送器一般是二根电压端，二根信号输出端和二根发射率输入端；四线制一般是二根电压端，二根信号输出端；二线制一般是电压和输入信号是同一个端子［JJF1183-2007，附录Ａ］。7.3.1.5需要预热的参考标准、变送器和电测设备，按预定时间进行预热；7.3.1.6需要冷却的变送器，按照说明书要求接通冷却装置。7.3.2瞄准要求7.3.2.1使被校变送器的光轴与辐射源的前方中心轴线重合。7.3.2.2按说明书确认的校准距离进行被校变送器的瞄准。说明书没有明确校准距离的具体含义的，默认瞄准辐射源空腔靶底。如果瞄准靶底时无法满足校准距离的要求，在可获学兔兔(京)106-20235得有效校准结果的前提下，允许将被校变送器的瞄准面从腔底向腔口方向移动。7.3.2.3通过被校变送器的辅助瞄准光束（如果有）或根据温场的对称性确定瞄准靶面中心。7.3.2.4如果测量标准采用参考辐射温度计，瞄准方法重复7.3.2.1至7.3.2.3的步骤，通过校准工作台或支架实现与被校变送器重复切换位置。7.3.3示值误差7.3.3.1根据变送器的量程,将辐射源的温度调到第一个校准点，使稳定后的辐射源量值与校准点的偏差不超过变送器最大允许误差的2倍。7.3.3.2对参考温度计或参考辐射源与被校变送器应尽量同步地记录两次数据。不能同步测量时，可以按下列顺序进行。标准→被校→被校→标准注：1应在被校变送器示值相对稳定后读数。如有漂移，先用挡光板遮挡辐射源不少于30s，并在移开挡光板并启动测