標準鎢帶燈規(guī)范

1標準鎢帶燈檢定規(guī)程本規(guī)程適用于亮度溫度為(800～2500)℃范圍內(nèi)標準鎢帶燈(以下簡稱鎢帶燈)的首次檢定和后續(xù)檢定。2引用文獻本規(guī)程引用下列文獻：JJF1001—1998《通用計量術語及定義》JJF1007—2007《溫度計量名司術語及定義》JJF1059—1999《測量不確定度評定與表示》使用本規(guī)程時，應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。3計量單位鎢帶燈的亮度溫度量值溯源至ITS—90溫標，其單位為攝氏度(℃)或開爾文(K)。4概述在確定的波長下，鎢帶燈所通過的電流與鎢帶燈穩(wěn)態(tài)時的亮度溫度有確定的單值關系。利用電流和溫度的單值函數(shù)關系，鎢帶燈可用來復現(xiàn)亮度溫度、傳遞高溫溫標；可作為檢定工作用光學高溫計和精密光學高溫計、光電高溫計的標準器。鎢帶燈的檢定，是確定在規(guī)定波長下鎢帶燈的電流與亮度溫度的關系特性，并檢查這一關系特性的穩(wěn)定性。5計量性能要求5.1穩(wěn)定性鎢帶燈穩(wěn)定性應符合表1的要求?！妗鏈囟确秶状螜z定后續(xù)檢定士3士75.2分度值鎢帶燈應具有相應溫度范圍的分度值，即是在其溫度范圍內(nèi)每間隔100℃時整百度點的分度值。26通用技術要求6.1外觀6.1.1鎢帶燈金屬螺紋燈頭與鎢帶電極的焊接及與玻殼粘接應無松動，不得開裂。6.1.2鎢帶燈玻殼應無色透明，在視場區(qū)域內(nèi)不應有氣泡、節(jié)點、條紋和明顯的劃傷6.1.3鎢帶燈應標有編號。6.1.4用于工作用光學高溫計檢定的鎢帶燈，應有與之配套的凸透鏡(或凸透鏡箱)。凸透鏡焦距為(100～200)mm,直徑不小于40mm,并注明編號，在視場區(qū)域內(nèi)不應有劃傷、氣泡等瑕疵。6.2基本要求6.2.1在鎢帶燈鎢帶旁(或鎢帶上)和鎢帶后面，應有明顯的瞄準標記，以精確標示鎢帶燈的工作區(qū)域。標記可以是指針(或切口)和圓點(或圓點箭頭)等形式，鎢帶旁指針與鎢帶之間瞄準方位的距離不應大于1mm。6.2.2鎢帶燈鎢帶溫度不均勻性以規(guī)定瞄準位置的亮度溫度與該瞄準位置上、下各1mm范圍內(nèi)亮度溫度之差表示，應符合表2的要求。溫度士1士27計量器具控制計量器具控制包括首次檢定和后續(xù)檢定。7.1檢定條件7.1.1計量標準標準光電高溫計，溫度測量范圍為(800～2500)℃;有效波長為(650～660)nm,擴展不確定度應不超過0.2nm;最小測量目標直徑一般應不大于1mm。7.1.2配套設備7.1.2.1直流穩(wěn)流電源。a)輸出電流：能夠滿足鎢帶燈正常工作的輸出電流范圍，一般為(0～25)A。b)輸出電壓：能夠滿足鎢帶燈正常工作的輸出電壓范圍，一般為(0～12)V。c)電流穩(wěn)定度：不大于0.01%/min。采用自動測量系統(tǒng)修正電源電流漂移影響或采取統(tǒng)計測量措施使電流穩(wěn)定度對測量結果的影響不大于0.01%/min時，可適當放寬此項指標。d)紋波系數(shù)：<0.5%e)電流最小調(diào)節(jié)量：使鎢帶燈亮度溫度改變不超過2℃。調(diào)節(jié)電流時，其輸出電流不得有顯著的過沖。37.1.2.2標準電阻。0.01級標準電阻：0.012、0.001Ω各一個，分別用于真空和充氣鎢帶燈電測量。標準電阻允許通過的最大電流應不小于通過鎢帶燈的最大電流。7.1.2.3用于測量鎢帶燈電流的0.01級直流電壓測量儀表：(0～0.2)V,分辨力1μV,以及接觸電勢不大于1μV配套使用的轉換開關。7.1.2.4鎢帶燈用6維調(diào)節(jié)支架和凸透鏡調(diào)節(jié)支架。7.1.2.5鎢帶燈正常使用所需的輔助設備，如瞄準用輔助光源。7.1.2.6檢定工作臺。7.1.3環(huán)境條件環(huán)境溫度：20℃±2℃;相對濕度：不大于75%;實驗室可實現(xiàn)暗室條件。7.2檢定項目首次檢定、后續(xù)檢定的檢定項目見表3。檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀十十十十+(年穩(wěn)定性不合格時)十十7.3檢定方法7.3.1檢定工作用高溫計的鎢帶燈，應與凸透鏡(或凸透鏡箱)配套使用，并配套檢定。7.3.2用目視方法對鎢帶燈外觀按6.1的要求進行檢查，凡不符合其中任一條要求的鎢帶燈，判為不合格，不再進行7.3.3、7.3.4的操作。7.3.3穩(wěn)定性和分度值后續(xù)檢定7.3.3.1準備工作a)將鎢帶燈玻殼、透鏡用蘸有酒精的脫脂棉或鏡頭紙擦凈，并用干凈的綢布擦干。進行本操作時，應戴潔凈的手套，避免手與光學部件的直接接觸。b)將被檢鎢帶燈、凸透鏡分別安裝在6維調(diào)節(jié)支架及凸透鏡調(diào)節(jié)支架上。4c)檢定鎢帶燈的連接電路如圖1所示。接線時，鎢帶燈金屬螺紋燈頭外殼(或注明“+”的接頭)應與電源正極連接。d)為保證鎢帶燈分度特性的穩(wěn)定，分度前應對鎢帶燈通電退火。退火方法：參考上周期證書相應分度點的電流值，上限為1400℃、2000℃的鎢帶燈分別在1200℃、1700℃通電退火1.5h;上限為2500℃的鎢帶燈在2300℃退火0.5h。++L+R7.3.3.2鎢帶燈工作區(qū)域的瞄準a)調(diào)節(jié)高溫計(以下簡稱高溫計)目鏡，使高溫計視場中的分劃線成像清晰，并處于成像的測量目標中心；調(diào)節(jié)高溫計物距，使從高溫計目鏡觀察鎢帶燈鎢帶成像清晰。b)調(diào)整鎢帶燈，使從高溫計目鏡觀察前指針(或切口)、鎢帶分別對稱于高溫計視場中的水平分劃線、垂直分劃線，如圖2所示。調(diào)節(jié)高溫計物距，使從高溫計目鏡觀察后指針(圓點或圓點箭頭)也對稱于高溫計視場中的水平分劃線并剛好接觸鎢帶另一側的邊緣，如圖3所示。帶屏蔽罩的鎢帶燈，應使屏蔽罩上的前后窗口在視場中同心，并使鎢帶處于窗口中間，前指針、鎢帶分別對稱于高溫計視場中的水平分劃線、垂直分劃線，如圖4所示。調(diào)節(jié)時，鎢帶燈后可放置輔助光源，以便于觀察。圖3圖4圖2圖3圖4c)將凸透鏡安裝在鎢帶燈前的支架上，調(diào)節(jié)凸透鏡的位置，使它的中心位置處在高溫計的光軸上。為此不應改變鎢帶燈和高溫計的方位，僅調(diào)整凸透鏡支架及高溫計物距，使從高溫計目鏡觀察鎢帶的成像清晰，鎢帶燈瞄準位置與圖2(或圖4)一致。7.3.3.3接通電源，依照表4選取分度點。根據(jù)高溫計顯示值，以(1～2)A/min速率平滑調(diào)節(jié)電流升至鎢帶燈亮度溫度下限分度點附近，并依照表4規(guī)定的相應穩(wěn)定時間等待。5溫度范圍分度點/℃分度點/℃分度點/℃5515185153122122 7.3.3.4達到表4規(guī)定的相應穩(wěn)定時間后，重新瞄準鎢帶燈工作區(qū)域，微調(diào)鎢帶燈，并使其保持圖2(或圖4)位置。7.3.3.5微調(diào)鎢帶燈電流，使亮度溫度與分度點溫度偏離不超過±2℃。按“標準→被檢→被檢→標準”順序記錄高溫計溫度示值t?(℃)及鎢帶燈電流I?(A)于附錄A所示表格中。該分度點分度完畢。7.3.3.6以(1～2)A/min的速率平滑調(diào)節(jié)鎢帶燈電流，將電流升到鎢帶燈下一個分度點亮度溫度附近。7.3.3.7未達到分度點上限時，重復7.3.3.4～7.3.3.6步驟至鎢帶燈的亮度溫度分度點上限為止。7.3.3.8將鎢帶燈的電流以(1～2)A/min的速率下降至0A,關閉電源。7.3.4穩(wěn)定性和分度值首次檢定7.3.4.1老化試驗新制的鎢帶燈應使用直流電源對鎢帶燈進行通電老化試驗，上限為1400℃、2000℃、2500℃的鎢帶燈分別升至1600℃、2200℃、2500℃對應的電流通電老化7.3.4.2穩(wěn)定性試驗經(jīng)過老化試驗的鎢帶燈要進行穩(wěn)定性試驗。a)檢查點分度1)依照表4選取相應溫度范圍的上限溫度為穩(wěn)定性檢查溫度點。3)按照7.3.3.2瞄準鎢帶燈工作區(qū)域。64)接通電源，以(1～2)A/min的速率平滑調(diào)節(jié)電流，將鎢帶燈亮度溫度升至檢查溫度點附近。5)鎢帶燈達到表4規(guī)定的穩(wěn)定時間后，按照7.3.3.4～7.3.3.5操作，進行分度。b)持續(xù)通電使用上限為1400℃、2000℃、2500℃的鎢帶燈分別在上限溫度下持續(xù)通電12h、12h、2h后，將鎢帶燈的電流以(1～2)A/min的速率下降至0A,關閉電源。c)分度按照7.3.3穩(wěn)定性和分度值后續(xù)檢定(除7.3.3.1.d)外]的方法進行分度。7.3.5分度數(shù)據(jù)處理7.3.5.1計算高溫計實測值t?(℃)及鎢帶燈電流值I?(A)的平均值，記入附錄A。7.3.5.2計算高溫計溫度實測平均值(t)與標準值(t)之差(tav-tc)(℃),記入根據(jù)亮度溫度和電流關系的經(jīng)驗公式I=a+bt+ct2和分度數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合，計算出常數(shù)a、b、c,確定dI/dt值。也可采用簡便方法求dI/dt值，詳見附7.3.5.4確定鎢帶燈在分度點的亮度溫度tn(℃)下所對應的電流I?(A),按下式計算：式中：In——鎢帶燈整百度的電流值，A;Iw——鎢帶燈在分度點的電流平均值，A;tw——高溫計溫度測量值的平均值，℃;tey——在分度點高溫計的標準值，℃dI——實測溫度附近，鎢帶燈電流隨溫度的變化率，A/℃。7.3.5.5對于首次檢定，將7.3.4.2c)分度結果的電流值I(A)與7.3.4.2a)分度結果的電流值I?(A)之差折算成溫差△t(℃)作為鎢帶燈的短期穩(wěn)定性，短期穩(wěn)定性按下式計算：若符合表1的要求，則鎢帶燈穩(wěn)定性合格，否則鎢帶燈的穩(wěn)定性不合格。7.3.5.6對于后續(xù)檢定，將本次分度結果的電流值In(A)與上次分度結果電流值I(A)之差折算成溫差△t(℃)作為鎢帶燈的年穩(wěn)定性，年穩(wěn)定性按式(2)計算：應滿足表1的要求，則鎢帶燈年穩(wěn)定性合格。7.3.5.7在后續(xù)檢定中鎢帶燈年穩(wěn)定性不合格時，須對此鎢帶燈按7.3.4.2[7.3.4.2a)省略]進行短期穩(wěn)定性試驗。將持續(xù)通電前電流值I?(A)與持續(xù)通電后電流值I?(A)之差折算成溫差△t(℃)作為鎢帶燈的短期穩(wěn)定性，短期穩(wěn)定性按式(2)計算，若能滿足表1的要求，則該鎢帶燈穩(wěn)定性合格，可作為標準使用；否則，該鎢帶燈穩(wěn)定性不合格，不能作為標準使用。77.4檢定結果的處理經(jīng)檢定合格的鎢帶燈，出具檢定證書。不合格的鎢帶燈，出具檢定結果通知書，并注明不合格項目。證書上應給出亮度溫度tn(℃)和相應的電流值I(A)(有效位數(shù)到小數(shù)點后三位);應給出環(huán)境溫度、相對濕度；還應給出亮度溫度的波長(三位有效數(shù)字);注明鎢帶燈所配用附件。7.5檢定周期檢定周期一般為1年。附錄A附件電測儀器：數(shù)字電壓表No標準電阻No.分度點高溫計檢定結果實測值t?/℃實測值I?/A穩(wěn)定性考核亮度溫度電流L檢定結論說明擴展不確定度；結果處理：核驗員：采用簡便方法求dI/dt