
JJG
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG 856—2015
工作用辐射温度计
Radiation Thermometers
2015-12-07发布
2016-06-07实施
国家质量监督检验检疫总局发布
JJG 856—2015
工作用辐射温度计检定规程
JJG 856—2015 代替JJG856—1994
Verification Regulation of
JJG415—2001 JJG67—2003
Radiation Thermometers
归口单位:全国温度计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院
湖北省计量测试技术研究院
参加起草单位:上海工业自动化仪表研究院
北京航天计量测试技术研究所
北京市计量检测科学研究院
本规程委托全国温度计量技术委员会负责解释
JJG 856—2015
本规程主要起草人:
原遵东(中国计量科学研究院)傅承玉(湖北省计量测试技术研究院)邢波 (中国计量科学研究院)柏成玉(中国计量科学研究院)
参加起草人:
范铠 (上海工业自动化仪表研究院) 王文革(北京航天计量测试技术研究所)刘芊(北京市计量检测科学研究院)
JJG856—2015
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件 3
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (4) (4) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (8) (8) (10) (12) (12) (13) (15) (16) (20) (22) (26) (27) (29) (31)
术语和计量单位 3.1术语.. 3.2计量单位 4. 概述· 5 计量性能要求, 5.1固有误差 5. 2 重复性· 6通用技术要求 6.1外观. 6.2光学系统 6.3 绝缘电阻
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计量器具控制 7.1检定条件 7. 2 检定项目. 7. 3 检定方法 7. 4 检定数据处理 7. 5 检定结果的处理 7. 6 检定周期· 附录A 检定距离的确定附录B 辐射温度计瞄准方法附录 C 黑体辐射源发射率偏离1引起的测量误差附录D 高温黑体辐射源玻璃窗口引入的窗口误差的修正附录E 辐射源尺寸效应附录F 检定记录参考格式附录G 检定数据处理举例附录H 检定证书/检定结果通知书参考格式附录J 固有误差不确定度评定示例
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引言
本规程参考IEC/TS62492-1一2008《工业过程控制装置辐射温度计第1部分:辐射温度计的技术数据》(Industrialprocesscontroldevices一Radiationthermometers Part1:Technicaldataforradiationthermometers)、ASTME2847一2013《宽波段红外温度计校准和准确度检定标准操作方法》(StandardPracticeforCalibrationand AccuracyVerificationofWidebandInfraredThermometers)、ASTME1256—2o1la《辐射温度计标准测试方法(单波段)》(StandardTestMethodsforRadiationThermome- ters(SingleWavebandType))和OIMLD24(1996)《全辐射高温计》(TotalRadia- tionPyrometers)进行制定。术语主要参考IEC/TS62492-1和ASTME2847,检定瞄准方式主要依据IEC/TS62492-1的术语“仪表不确定度”的要求和ASTME2847的方法。
本规程替代JJG856一1994《500℃以下工作用辐射温度计》、JJG415一2001《工作用辐射温度计》和JJG67一2003《工作用全辐射温度计》检定规程。与JJG856 1994、JJG415一2001和JJG67一2003相比,主要技术变化如下:
适用于工作用辐射温度计的全温区检定,对计量标准、检定方法提出统一
要求;
增加了新的术语,对部分术语重新进行定义,修改了部分已有术语的定义
(3. 1) ;
将黑体辐射源或它与参考温度计的组合作为计量标准器,允许采用面辐射源,
增加了红外波长亮度温度溯源方法,规定了不同技术指标的黑体辐射源的适用使用条件 (7.1);
明确了检定距离的确定方法(附录A)和被检辐射温度计的瞄准方法(附录B);数据处理增加了发射率修正(7.3)要求,采用了适用于全部温度范围和光谱
范围不局限于短波高温测量的修正方法(附录C);
增加了辐射源尺寸效应修正方法和辐射源尺寸效应温度示值差测试方法(附录E);一增加了检定数据处理示例(附录G);针对主要计量标准形式和被检辐射温度计类型,提供了适用于扩展后的计量标
准和全温区检定的不确定度分析、评定方法和示例(附录J)。
本规程的历次版本发布情况:
JJG856一1994《500℃以下工作用辐射温度计》; JJG415一86《工作用辐射温度计》和JJG415一2001《工作用辐射温度计》;
—JJG67一85《工作用辐射感温器》和JJG67一2003《工作用全辐射温度计》。
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工作用辐射温度计检定规程
1范围
本规程适用于在测温范围(一50~3000)℃之内的工作用辐射温度计的首次检定和后续检定。本规程的工作用辐射温度计是指发射率设定值可设置为1的单波段辐射温度计和发射率比可设置为1的比色温度计,不包括红外耳温计、红外额温计和接触式辐射温度计。
2 引用文件
JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1007一2007温度计量名词术语及定义 IEC/TS62492-1一2008工业过程控制装置辐射温度计第1部分:辐射温度计
的技术数据(Industrial processcontroldevices一RadiationthermometersPartl: Technicaldataforradiationthermometers)
ASTME2847一2013宽波段红外温度计校准和准确度检定标准操作方法 (Standard Practice for Calibration and Accuracy Verification of Wideband Infrared Ther mometers)
凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。 3术语和计量单位 3.1术语
以下术语和JJF1001一2011及JJF1007一2007中界定的其他术语适用于本规程。 3.1.1[有效]光谱亮度温度[effective]]spectralradiancetemperature
在给定波长,光谱辐射亮度与被测热辐射体的有效光谱辐射亮度相等的黑体的温度。
注: 1表示有效光谱亮度温度时,应说明其波长。 2在不引起混淆时,可简称光谱亮度温度或亮度温度。 3单波段辐射温度计实际测量的量可视为其有效波长下的有效光谱亮度温度。 4经典亮度温度的定义:热辐射体与黑体在同一波长的光谱辐射亮度相等时,称黑体的温度为
热辐射体在该波长的亮度温度。在实际应用中,温度计在一有限光谱范围的测量结果,也称为亮度温度[JJF1007一2007,5.20]。在环境辐射可以忽略的情况下,有效光谱亮度温度即为经典亮度温度。
3.1.21有效1亮度温度 [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。
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注: 1表示有效亮度温度时,应说明其波长范围。 2在不引起混淆时,可简称亮度温度。 3单波段辐射温度计实际测量的量可近似视为与该温度计光谱范围对应的有效亮度温度。 4 经典辐射温度的定义:热辐射体与黑体在全波长范围的辐射亮度相等时,称黑体的温度为热
辐射体的辐射温度[JJF1007一2007,5.23],有时也称为全辐射温度。在环境辐射可忽略时的全[有效」亮度温度与其对应。
3.1.3[有效亮度温度测量的]有效波长effectivewavelength[ofeffectiveradiance temperature measurement
在单波段辐射温度计光谱范围内,使得被测热辐射体的有效光谱亮度温度等于该温度计示值的波长。
注: 1与温度计光谱响应度、被测物体的光谱发射率以及环境辐射的光谱分布有关。 2发射率趋于1时,有效波长的极限值称为极限有效波长。 3 测量高发射率辐射源时,有效波长可用极限有效波长近似。 4窄波段辐射温度计的极限有效波长接近于温度计的中心波长。
3.1.4比色温度two-colortemperature
与热辐射体在两个给定波长的光谱辐射亮度之比相等的黑体温度。 注: 1根据热辐射体的光谱发射率与波长的关系特性,比色温度小于、等于或大于真实温度。 2在JJF1007一20075.26中的定义为:热辐射体与黑体在两个波长的光谱辐射亮度之比相等
时,称黑体的温度为热辐射体的颜色[比色]温度。
3.1.5[法向光谱]发射率[normalspectral]emissivity
物体的法向光谱辐射亮度与同温度黑体的光谱辐射亮度之比。 3.1.6L空腔」黑体辐射源Lcavity」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[ASTME2847一2013,3.1.2]。
注: 1通常由辐射腔体和控温系统等部分构成。 2用有效发射率表示其与同温度黑体的法向辐射亮度之比。黑体辐射源的有效发射率在不引起
歧义的情况下可简称发射率。
3.1.7[平]面辐射源[flat]plateradiationsource
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的平表面
[ASTME2847—2013,3.1.8]。
注: 1通常由平面辐射体(包括利用小尺度V型槽等增加有效发射率的面辐射体)和控温系统等
部分构成。 2主要用于具有较大视场或较低距离系数的辐射温度计的检定与校准。
3.1.8[热]辐射源[thermal]radiationsource
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的几何形状体[ASTME2847—2013,3.1.12]。 2
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包括空腔黑体辐射源(简称黑体辐射源)和「平」面辐射源。
3.1.9参考辐射源referenceradiationsource
具有检定所需亮度温度校准结果的辐射源。 包括参考黑体辐射源和参考面辐射源。
3.1.10[辐射源」温度均匀性[radiation source]」temperature uniformity
辐射源有效辐射区域内各点相对于中心点的温差。
3.1.11参考温度计referencethermometer
用于确定辐射源温度或亮度温度,且不确定度满足检定要求的温度计。 注: 1包括检定合格的标准温度计和校准不确定度与长期稳定性引起的不确定度的综合影响满足检
定要求的精密温度计。 2有接触式温度计和辐射温度计两种类型。
3.1.12[辐射温度计的]光谱范围spectralrange[ofradiationthermometer]
由辐射温度计工作波长范围的下限波长和上限波长表示的参数。通常以光谱响应率为其最大值50%的两点的波长为下限和上限的波长范围表示。
注: 1另一种表示方式为光谱范围的中心波长和/或波长间隔。对于窄波段辐射温度计,常简化为
只说明中心波长。 2比色温度计具有两个光谱范围。常简化为只说明其两个光谱范围的中心波长。
3.1.13视场fieldofview
发射辐射温度计所接收的辐射的被测区域,通常为圆型平面被测目标。 注: 1辐射温度计的特性。 2与声称的相对于半球视场(无限大辐射源)下的信号百分数有关。典型的百分数值为90%,
95%和99%。 3与测量距离有关。 4常使用图形、表格或公式表示辐射温度计的测量距离与视场直径的关系。 5与使用者通过辐射温度计的瞄准系统观测到的区域是不同概念。
3.1.14测量距离measuringdistance
辐射温度计与目标之间的距离(或距离范围)。 注: 1辐射温度计的设计测量距离常为一个范围,其中某一距离为设计最佳测量距离。 2应用中所采用的实际测量距离应在辐射温度计的设计测量距离范围内。
检定采用的测量距离,简称检定距离。
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3.1.15距离系数distanceratio
目标聚焦状态下,测量距离与视场直径之比[IEC/TS62492-1一2008,3.1.6]。 注: 1辐射温度计的特性。 2距离系数的符号常用D:S表示。
3.1.16辐射源尺寸效应size-of-sourceeffect(SSE)
由于光学系统不理想,当测量距离一定时,辐射温度计输出依赖于被测物大小的效
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