JJF 1552-2015 辐射测温用-10℃~200℃黑体辐射源校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1552—2015

辐射测温用-10℃~200℃黑体辐射源

校准规范

CalibrationSpecificationforBlackbodyRadiationSourcesof

RadiationThermometryfrom-10℃to200℃

2015-12-07发布2016-03-07实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1552—2015

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语

3……………………(1)

概述

4……………………(1)

用途

4.1…………………(1)

原理与结构

4.2…………(1)

黑体辐射源的特性参数

4.3……………(2)

计量特性

5………………(2)

亮度温度

5.1……………(2)

温度稳定性

5.2…………(2)

温度均匀性

5.3…………(2)

绝缘电阻

5.4……………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

标准及辅助设备

6.2……………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准项目

7.1……………(3)

校准方法

7.2……………(3)

校准结果表达

8…………(7)

复校时间间隔

9…………(7)

附录黑体辐射源亮度温度校准模型

A………………(8)

附录黑体辐射源亮度温度校准不确定度评定实例

B………………(10)

附录校准报告内页参考格式

C………(14)

Ⅰ

JJF1552—2015

引言

本规范依据国家计量校准规范编写规则编写

JJF1071—2010《》。

黑体辐射源作为标准辐射源广泛用于辐射测温领域中是研究辐射理论复现温

,,,

标及校准辐射温度计红外热像仪等辐射测温仪表必需的设备

、。

本规范采用亮度温度直接比较测量法校准黑体辐射源有效亮度温度

。

本规范为首次发布

。

Ⅱ

JJF1552—2015

辐射测温用-10℃~200℃黑体辐射源校准规范

1范围

本规范适用于辐射测温用黑体辐射源在范围内有效亮度温度校准

-10℃~200℃。

2引用文件

温度计量名词术语及定义

JJF1007—2007

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语

绝对黑体

3.1[][absolute]blackbody

对任意方向波长和偏振状态的入射辐射都能全部吸收的理想热辐射体

、。

[JJF1007—2007,5.9]

空腔黑体辐射源

3.2[][cavity]blackbodyradiationsource

用于检定或校准辐射温度计具有稳定控制的温度和明确的发射率且热辐射特性接

、

近于黑体的凹形装置

。

[ASTME2847—2013,3.1.2]

法向光谱发射率

3.3[][normalspectral]emissivity

物体的法向光谱辐射亮度与同温度黑体光谱辐射亮度之比

。

有效发射率

3.4[][effective]emissivity

黑体辐射源有效光谱辐射亮度与同温度黑体辐射亮度之比

。

有效亮度温度

3.5[][effective]radiancetemperature

在给定波长范围辐射亮度与被测热辐射体的有效辐射亮度相等的黑体的温度

,。

4概述

用途

4.1

黑体辐射源用于校准辐射温度计红外热像仪等辐射测温仪器

、。

原理与结构

4.2

等温封闭空腔内的热辐射为黑体辐射黑体辐射源是具有小孔的等温空腔其辐射

。,

特性近似绝对黑体

。

黑体辐射源为温度已知并可稳定工作的热辐射源

。

黑体辐射源通常由黑体空腔温度测量与控制系统等构成空腔通常为圆柱圆锥

、。

型双圆锥型圆柱型或球型等

、、。

黑体辐射源在低于露点温度使用时应有措施保证空腔内表面无结露和结霜

,。

1

JJF1552—2015

黑体辐射源的特性参数

4.3

黑体辐射源特性参数包括腔口直径有效发射率亮度温度温度均匀性和温度稳

、、、

定性等

。

5计量特性

亮度温度

5.1

黑体辐射源亮度温度的不确定度应满足所开展的辐射温度计校准的不确定度要求

。

温度稳定性

5.2

温度稳定性为正常工作状态下在规定时间间隔内黑体辐射源空腔底部亮度温度变

,

化的最大值通常时间间隔为

。10min。

温度均匀性

5.3

温度均匀性为黑体辐射源有效辐射区域内各点相对于中心点的温差绝对值应不大

。

于和黑体辐射源温度单位为中的大者

0.15℃0.15%×(℃)。

绝缘电阻

5.4

常温下黑体辐射源的绝缘电阻不小于

,0.5MΩ。

注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度相对湿度

:(23±5)℃;:20%~85%。

应满足标准及辅助设备被校准设备的使用环境条件要求应无影响校准结果的环

、。

境辐射和空气对流

。

标准及辅助设备

6.2

黑体辐射源比较测量设备由标准黑体辐射源比较用辐射温度计和辅助设备组成

、。

标准黑体辐射源

6.2.1

标准黑体辐射源应符合表的要求建议使用热管或恒温槽黑体辐射源

1,。

表1标准黑体辐射源技术要求

性能参数技术指标

温度范围满足校准温度范围要求

满足比较用辐射温度计的倍以上视场直径要求且直径一般

腔口直径2,

不小于

40mm

有效发射率

≥0.998

温度稳定性

≤0.05℃/10min

温度均匀性

≤0.1℃

参考温度计准确度二等标准铂电阻温度计或不低于同等准确度的其他温度计

比较用辐射温度计

6.2.2

比较用辐射温度计应符合表的要求

2。

2

JJF1552—2015

表2比较用辐射温度计技术要求

性能参数技术指标

温度范围满足校准温度范围要求

工作波段或接近波段其他波段可选

(8~14)μm,

应不劣于校准结果的最小量化值通常不大于

比较测量结果的噪声等效温差和分辨力。

0.05℃

视场不超过黑体辐射源腔口直径的

1/2

最大允许误差读数或

±(1%×)℃±1.4℃

辅助设备

6.2.3

同尺寸光阑个光阑温度应恒定且个光阑温度相同建议使用恒温槽为光阑

2,,2(

提供恒温水光阑直径应大于比较用辐射温度计视场建议为辐射温度计视场的

)。,

倍光阑表面应具备高吸收比光阑温度的不确定度不大于

1.5。。1℃。

精密移动台或支架用于测量标准和被校准黑体辐射源时比较用辐射温度计的位置

,

切换

。

参考温度计配套的电测设备准确度不低于级

,0.01。

绝缘电阻测试仪准确度不低于级

,10。

7校准项目和校准方法

校准项目

7.1

校准项目见表

3。

表3校准项目

序号项目名称

绝缘电阻

1

温度稳定性

2

温度均匀性

3

亮度温度

4

校准方法

7.2

校准原理

7.2.1

采用比较法以标准黑体辐射源为标准辐射温度计为比较器校准黑体辐射源亮

,,,

度温度校准装置如图所示

。1。

3

JJF1552—2015

图校准装置

1

将标准和被校准黑体辐射源稳定在相同温度使用辐射温度计分别测量标准被校

。、

准黑体辐射源亮度温度的示值根据公式计算被校准黑体辐射源的亮度温度

,(1):

T=T+T-T=T+T

cscrsrsΔr(1)

式中

:

T被校准黑体辐射源的亮度温度

c———,K;

T标准黑体辐射源的亮度温度

s———,K;

T辐射温度计测量标准黑体辐射源亮度温度示值

sr———,K;

T辐射温度计测量被校准黑体辐射源亮度温度示值

cr———,K;

TT与T的差

Δr———crsr,K。

标准黑体辐射源亮度温度T由公式计算