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黑体炉对TM7 10系列红外水分仪进行温度校准

检测仪

来源:检测仪 点击数:1754次 更新时间:2015-1-22 9:50:34
诊断名称:黑体炉对TM7 10系列红外水分仪进行温度校准
备注信息:

TM710系列红外水分仪是由英国NDC红外技术公司生产,一种可以集水分和温度一体同时检测,是先进在线检、坝4和控制设备及红外技术的先进仪器。目前烟草行业内广泛应用在卷烟厂的制丝生产线润叶、润梗、烘丝后等工艺点上同时检测温度和水分,TM710系列红外水分仪由传感器探头、主操作界面组成,温度检测精度±0.5~C,通过内部网络将检测数据传输给制丝线中央生产控制系统,从而实现对在线产品温度的过程控制。TM710系列红外水分仪作为制丝生产过程中检测物料温度的一种仪器,其温度的校准方法通常使用者都采用标准玻璃温度计作为校准的标准器具,在生产过程中现场一边取校准样品一边读取红外水分仪的温度显示值,然后用标准玻璃温度计检测校准样品的温度值,计算平均误差。此种方法存在如下不足:由于取样过程中被测样品热量容易散失造成标准温度计检测的温度值比实际温度值要低;由于样品温度不均匀,玻璃温度计插入的深浅影响所检测的温度数据;由于现场条件的限制无法进行低温点和高温点的温度检测,只能在较窄的温度范围内检测两个点的温度值,不能保证线性度;由于水分仪温度显示数据是波动的,容易造成人为读数误差。


1 测量方法及原理

将原来在制丝线生产过程中现场取样校准,采用标准玻璃温度作为校准的标准器具改进为在厂计量检定室进行校准,采用黑体源作为校准的标准器具校准TM710系列红外水分仪,以取得更高的检i见4准确度。在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度。

标准黑体作为标准辐射源,主要用于校准辐射温度计、红外温度计和辐射温度传感探测器。黑体的物理意义是:能全部吸收外部的辐射能量,同时能全部辐射出自身全部能量的物体。量化说明吸收率为1,发射率为l。这是理想黑体,理想黑体是一极限值。通常我们所说的黑体产品为人工黑体,人工黑体的发射率接近1,但不等于1。人工黑体发射率大于0.99。TM710系列红外水分仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、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,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。


2 校准标准的选择

选择ISOTHERMAL 1'ECHNOLoGY LIMITED公司生产的R976中温黑体炉座位校准标准器,温度范围3OcC到55O℃任意一温度点的±0.1 oC内。黑体炉校验槽包含个黑体腔,用于校验辐射温度计,由单个的指示器显示实际辐射温度,发射率优于0.995。经过校准后,黑体炉较大允许误差小于±1℃。


3 校准方法及误差分析

检定室校准并采用标准黑体源代替现场取样和读数和采用标准玻璃温度计,保证了检i见4点温场的稳定。解决了由于取样过程中被测样品热量容易散失造成标准温度计检测的温度值比实际温度值要低的问题和由于物料温度不均匀,玻璃温度计插入的深浅影响所检测的温度数据的问题。采用黑体源多点测量解决了由于现场条件的限制无法进行低温和高温点的温度检测,只能在较窄的温度范围内检测两个点以及由于水分仪温度显示数据的波动,容易造成人为读数误差的问题。利用平均值误差调校TM710系列红外水分仪改进为利用回归统计和方差分析的方法找到标准误差和零点值对水分仪进行调校,保证了TM710系列红外水分仪的线形度和和零点值的准确。


4 数据处理

将校准数据去零后进行回归统计和方差分析,计算新的新零点值和新斜率值。表1为一台水分仪校准时新零点值和新斜率值的数据分析计算如表1。现在只需将新零点值一91.709及新斜率值1.316提供给制丝车间中控下载到TM710系列红外水分仪,校准完成,TM710系列红外水分仪即可开始正常检测工作。


5 结束语

TM710系列红外水分仪温度检定采用新的校准方法后,红外水分仪温度检测的准确性及稳定性明显进一步得到提高,解决了由于传统取样、校准方法的固有缺陷原因而导致TM710系列红外水分仪温度检测长期稳定性不足的情况,在生产现场实际使用过程中得到充分验证。该方法同样适用在线红J'bN温仪和手持红J'bN温仪的校准。

 

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