JJF(津) 72-2022 辐射测温用-50℃~1400℃黑体辐射源校准规范

天津市地方计量技术规范JJF（津）72—2022辐射测温用-50℃∼1400℃黑体辐射源校准规范CalibrationSpecificationforBlackbodyRadiationSourcesofRadiationThermometryfrom-50℃to1400℃2022-07-25发布2022-10-25实施天津市市场监督管理委员会发布JJF（津）72—2022辐射测温用-50℃∼1400℃黑体辐射源校准规范CalibrationSpecificationforBlackbodyRadiationSourcesofRadiationThermometryfrom-50℃to1400℃归口单位：天津市市场监督管理委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释JJF(津)72—2022JJF（津）72—2022本规范主要起草人：余松林（天津市计量监督检测科学研究院）王喆（天津市计量监督检测科学研究院）蒋静（天津市计量监督检测科学研究院）参加起草人：杨佳（天津市计量监督检测科学研究院）王晓丹（天津市计量监督检测科学研究院）JJF（津）72—2022I目录引言..............................................................II1范围..............................................................12引用文件..........................................................13术语..............................................................14概述..............................................................14.1原理与结构......................................................14.2黑体辐射源的特性参数............................................25计量特性..........................................................25.1温度稳定性......................................................25.2亮度温度........................................................25.3温度均匀性......................................................25.4绝缘电阻........................................................26校准条件..........................................................26.1环境条件........................................................26.2标准器及配套设备................................................27校准项目和校准方法................................................37.1校准项目........................................................37.2校准方法........................................................38校准结果的表达....................................................69复校间隔时间......................................................6附录A校准报告内页参考格式.........................................7附录B黑体辐射源发射率偏离1引起的亮度温度校准误差.................8附录C黑体辐射源亮度温度校准不确定度评定示例.......................9JJF（津）72—2022II引言本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1001-2011《通用计量术语及定义》的要求编写，并依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》给出了亮度温度校准结果的不确定度评定示例。计量特性等主要参考了JJG856-2015《工作用辐射温度计》和JJF1552-2015《辐射测温用-10℃~200℃黑体辐射源校准规范》。本规范为首次发布。JJF（津）72—20221辐射测温用-50℃∼1400℃黑体辐射源校准规范1范围本规范适用于辐射测温用腔式黑体辐射源在（-50∼-10）℃和（200∼1400）℃，以及面辐射源在（-15∼500）℃范围段校准。2引用文件本规范引用下列文件：JJG856《工作用辐射温度计》JJF1552《辐射测温用-10℃∼200℃黑体辐射源校准规范》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JJF1552-2015中界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1[绝对]黑体[absolute]blackbody[3.1,JJF1552]对任意方向、波长和偏振态的入射辐射都能够全部吸收的理想热辐射体。3.2[空腔]黑体辐射源[cavity]blackbodyradiationsource[3.2,JJF1552]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。3.3[法向光谱]发射率[normalspectral]emissivity[3.3,JJF1552]物体的法向光谱辐射亮度与同温度黑体光辐射亮度之比。3.4[有效]发射率[effective]emissivity[3.4,JJF1552]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。3.5[有效]亮度温度[effective]radiancetemperature[3.5,JJF1552]给定波长范围内辐射亮度与被测热辐射体有效辐射亮度相等的黑体的温度。4概述4.1原理与结构黑体辐射源是温度已知并可稳定工作的热辐射源，通常由黑体空腔或辐射面板、温度测量与控制系统等构成，按照结构可分为腔式辐射源和面辐射源。黑体辐射源主要用于辐射温度计和热像仪等辐射测温仪器的校准。JJF（津）72—202224.2黑体辐射源的特性参数黑体辐射源特性参数包括开口直径、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5.1温度稳定性温度稳定性为10min时间间隔内黑体辐射源有效靶面区域内亮度温度变化的最大值。5.2亮度温度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或热像仪等辐射测温仪器校准的不确定度要求。5.3温度均匀性温度均匀性为黑体辐射源有效靶面区域内各测量点与中心点的温差。5.4绝缘电阻常温下，黑体辐射源的绝缘电阻不小于0.5MΩ。黑体辐射源的计量特性要求见表1。表1黑体辐射源计量特性要求类别温度范围(℃)稳定性1/10min均匀性发射率腔式辐射源-50~-10或200~1400不大于（0.1℃与0.1%t的大者）不大于（0.15℃与0.15%t的大者）1±0.002或1±0.005或1±0.01面辐射源-15~500不大于（0.15℃与0.15%t的大者）不大于（0.2℃与0.2%t的大者）≥0.95注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。6校准条件6.1环境条件环境温度：（18～28）℃；相对湿度：（20～85）%。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。6.2标准器及配套设备标准器及配套设备的性能技术指标见表2。JJF（津）72—20223表2标准器及配套设备的性能指标序号设备名称技术性能指标备注1精密辐射温度计测量温度范围满足校准温度范围要求用于辐射源有效亮度温度、温度均匀性和温度稳定性测量工作波段为（8~14）μm或其他波段噪声等效温差应不劣于校准结果最小量化值视场不超过黑体辐射源腔口直径的1/2测量分辨力通常不大于0.05℃最大允差不大于±（1%t）℃或±1.4℃的大者2标准铂电阻温度计及配套电测设备二等，测量范围覆盖（-50~-10）℃；电测设备的准确度等级不低于0.02级，分辨力不低于1mΩ用于腔式辐射源在（-50~-10）℃范围的温度稳定性测量3精密移动台或支架移动量程满足需求；移动重复性不低于1mm用于精密辐射温度计位置固定和调整4绝缘电阻表额定电压500V,10级用于黑体辐射源绝缘电阻测量7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目如表2。表2黑体辐射源校准项目序号项目名称1绝缘电阻2温度稳定性3亮度温度4温度均匀性注：亮度温度项目校准结果中应注明精密辐射温度计发射率和工作波段，一般精密辐射温度计的发射率设置为1。7.2校准方法7.2.1绝缘电阻测试在不连接电源的情况下，将黑体辐射源电源开关打开。对使用接触器（需接通外部电源后才能接通的开关）的黑体辐射源，如可能，应设法使接触器处于接通状态。使用绝缘电阻测试仪在500V测试电压下，分别测量黑体辐射源电源输入端的相线L与地线G、中线N与地线G、相线L与仪器外壳的绝缘电阻。取所有测量值中最小值作为绝缘电阻的测量结果。JJF（津）72—202247.2.2温度稳定性测试7.2.2.1测试方法1).被校设备、标准器及电测仪表开机预热。2).选择校准温度点，在黑体辐射源温度范围内均匀分布，优先选择整10℃点，也可根据用户要求选择。3).校准温度点在-10℃~1400℃范围时，采用精密辐射温度计为标准器。调整精密移动台或支架，使精密辐射温度计与黑体辐射源同轴。此时辐射温度计瞄准黑体辐射源的靶口中心位置。4).校准温度点在-50℃~-10℃范围时，采用标准铂电阻温度计为标准器。将标准铂电阻插入被校黑体辐射源测量位置。5).被校腔式（面）辐射源温度设定在校准温度点，10min温度控制稳定性不大于0.1℃（0.15℃）或0.1%t（0.15%t）中的大者（t为校准温度点的绝对值，单位为℃）时，开始读数，时间间隔为1min。6).记录精密辐射温度计或标准铂电阻配套电测仪表n次测量值。（n通常为11）7.2.2.2数据处理被校黑体辐射源的温度稳定性由公式（1）计算：∆���=������−������（1）式（1）中：∆���——被校黑体辐射源的温度稳定性，℃;������——测量的被校黑体辐射源的示值最大值，℃;������——测量的被校黑体辐射源的示值最小值，℃。7.2.3亮度温度校准7.2.3.1测试方法1)选择校准温度点，在黑体辐射源温度范围内均匀分布，优先选择整10℃点，也可根据用户要求选择。2)调整精密移动台或支架，使精密辐射温度计与黑体辐射源同轴。此时辐射温度计瞄准黑体辐射源的靶口中心位置。JJF（津）72—202253)被校腔式（面）辐射源温度设定在校准温度点，10min温度控制稳定性不大于0.1℃（0.15℃）或0.1%t（0.15%t）中的大者（t为校准温度点的绝对值，单位为℃）时，按照精密辐射温度计→辐射源温控表→精密辐射温度计→辐射源温控表……的顺序，重复循环读数4次。7.2.3.2数据处理被校黑体辐射源的亮度温度，根据公式（3）下式计算：��=���+∆��+∆��（3）��——被校黑体辐射源的亮度温度，℃。���——精密辐射温度计测量的被校