Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

 

1 Phạm vi áp dụng Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại thấp dùng để hiệu chuẩn nhiệt kế bức xạ hồng ngoại đo nhiệt độ tai cơ thể người (sau đây gọi tắt là nhiệt kế đo tai), có phạm vi đo ít nhất trong khoảng nhiệt độ từ 35 ⁰C đến 42 ⁰C, sai số không vượt quá 0,05 ⁰C (bao gồm cả độ không đảm bảo đo mở rộng của phép kiểm định).

2 Giải thích từ ngữ Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Các từ ngữ trong văn bản này được hiểu

2.1   Nguồn vật đen chuẩn nhiệt độ thấp (sau đây gọi tắt là nguồn vật đen chuẩn): Thiết bị bình điều nhiệt dùng nước tinh khiết có khoang vật đen nhúng chìm hoàn toàn (theo chiều đứng hoặc ngang) dùng để kiểm định các loại nhiệt kế đo tai, có hệ thống đo - điều khiển nhiệt độ và thiết bị phụ trợ làm đồng đều và ổn định nhiệt độ của nước bên trong.

2.2  Nhiệt kế y học bức xạ hồng ngoại đo nhiệt độ tai cơ thể người (nhiệt kế đo tai): Nhiệt kế y học kiểu đo không tiếp xúc, đo nhiệt độ màng nhĩ tai cơ thể người theo

nguyên lý bức xạ nhiệt hồng ngoại (thuộc dải sóng điện từ, có chiều dài bước sóng khoảng từ 9 pm đến 10 pm), có cơ cấu cực đại. Cấu tạo bao gồm đầu đo nhiệt độ gắn chặt với phần chỉ thị.

2.3 Khoang vật đen: Bộ phận cơ bản của nguồn vật đen chuẩn, coi là nguồn bức xạ tuyệt đối, phát ra nhiệt độ bức xạ và có hệ số bức xạ 8 ~ 1.

2.4  Độ phát xạ (độ bức xạ, hệ số bức xạ, hệ số độ đen): Tỉ số giữa cường độ bức xạ của một vật với cường độ bức xạ của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ.

2.5  Nhiệt độ bức xạ: Nhiệt độ của nguồn vật đen chuẩn được quy ước là nhiệt độ bức xạ từ vật cần đo, đối với vật đen thực, nhiệt độ bức xạ thường thấp hơn nhiệt độ thực.

3  Các phép Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Phải lần lượt tiến hành các phép Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại ghi trong bảng 1.

TT	Tên phép hiệu chuẩn	Theo điều, mục của ĐLVN	Chế độ kiêm định
			Ban đầu	Định kỳ	Bất thường
1	Kiểm tra bên ngoài	7.1	+	+	+
2	Kiểm tra đo lường	7.2	+	+	+

4 Phương tiện Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Bảng 2

TT	Tên phương tiện dùng để hiêu chuẩn	Đặc trưng kỹ thuật và đo lường	Áp dụng cho điều, mục của QTKĐ
1	Chuân đo lường
1.1	Nhiệt kế điện trở platin chuẩn	-Phạm vi đo từ 30 oC đến 50 oC ; - Độ không đảm bảo đo mở rộng không vượt quá 0,01 oC.	7.2
1.2	Thiết bị chỉ thị nhiệt độ chuẩn	-Phạm vi đo nhiệt độ phù hợp với nhiệt kế điện trở platin chuẩn ; - Độ không đảm bảo đo mở rộng không vượt quá 0,008 0C.	7.2
1.3	Nhiệt kế bức xạ chuẩn	-                      Phạm vi đo ít nhất trong dải từ 35 0C đến 42 0C; -                      Độ phân dải : 0,01 0C ; -                      Dải bước sóng làm việc ít nhất từ 8 |im đến 12 |im ; -                      Trường đo < 90 0 ; -                      Hệ số bức xạ : 8 =1,0 ; -                      Độ không đảm bảo đo mở rộng không vượt quá 0,015 0C.	7.2
2	Phương tiện phụ
2.2	Găng tay bảo hộ, khăn bông sạch		7.1
2.3	Các thiết bị quan trắc môi trường	Đã được kiểm định/hiệu chuẩn	5.3

* Ghi chú: Độ không đảm bảo đo của tổ hợp chuẩn đo lường trong mục 1 ở bảng trên, không vượt quá 0,02 °C và được dẫn xuất theo Thang nhiệt độ ITS - 90 hoặc được kiểm định theo sơ đồ kiểm định chuẩn.

5 Điều kiện Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Khi tiến Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại định phải đảm bảo các điều kiện sau đây:

5.1   Có hệ thống chiếu sáng đảm bảo cho việc kiểm tra và đọc số chỉ của nhiệt kế chuẩn và nguồn vật đen chuẩn định.

5.2   Có hệ thống quan trắc môi trường, theo dõi nhiệt độ, độ ẩm tại nơi hiệu chuẩn.

5.3  Đảm bảo các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị chuẩn và nguồn vật đen chuẩn định, hoặc phải thoả mãn điều kiện tiêu chuẩn sau:

-   Nhiệt độ: 23 ⁰C ± 2 ⁰C;

-   Độ ẩm tương đối: (50 ± 20) %RH.

5.4  Các nguồn vật đen chuẩn phải có hướng dẫn sử dụng hoặc các chỉ dẫn cần thiết của nhà sản xuất.

6  Chuẩn bị Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

Trước khi hiệu chuẩn phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau:

Lựa chọn tổ hợp chuẩn thảo mãn điều kiện độ không đảm bảo dd0 trong bảng 2.

-  Chuẩn bị các thiết bị phụ để gá lắp và đọc giá trị của nhiệt kế chuẩn và các chỉ thị trên nguồn vật đen chuẩn . Nhúng nhiệt kế platin chuẩn sát đến đầu chóp nón của khoang vật đen trong bình điều nhiệt, chú ý không để đầu nhiệt kế chạm vào khoang vật đen.

-  Vận hành hệ thống thiết bị chuẩn và nguồn vật đen chuẩn theo đúng hướng dẫn sử dụng, đặt nhiệt độ nguồn vật đen chuẩn ở điểm kiểm định đầu tiên.

7 Tiến hành Hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại

7.1  Kiêm tra bên ngoài

Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:

7.1.1 Nguồn vật đen chuẩn phải có đầy đủ ký, mã hiệu, nước sản xuất, tài liệu kỹ thuật và chứng nhận hiệu chuẩn hoặc chứng nhận kiểm định, chứng nhận chất lượng kèm theo (nếu có).

7.1.2 Đưa chỉ thị của nguồn vật đen chuẩn về thang chia độ theo độ Celsius (⁰C);

7.1.3 Phạm vi đo tối thiểu của nguồn vật đen chuẩn phải từ 35 ⁰C đến 42 ⁰C

7.1.4 Các số, tín hiệu, chỉ thị, chỉ báo phải rõ ràng, không mất nét hoặc gây nhầm lẫn cho việc đọc.

7.1.5  Nguồn vật đen chuẩn không thoả mãn các yêu cầu kiểm tra bên ngoài không được kiểm tra tiếp.

7.2  Kiêm tra đo lường

Nguồn vật đen chuẩn được kiểm tra đo lường theo trình tự, nội dung, phương pháp và yêu cầu sau đây:

7.2.1  Quy định chung

7.2.1.1  Các điểm kiểm tra:

a)      Trong dải nhiệt độ kiểm định, Nguồn vật đen chuẩn được kiểm định tại 03 điểm, từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao (từ điểm 1 đến điểm 3):

Điểm 1: (35,5 ⁰C ± 0,5 ⁰C),

Điểm 2:  (37,0 ⁰C ± 0,5 ⁰C),

Điểm 3: (41 5 ⁰C ± 0 5 ⁰C)

định, đọc ít nhất 10 giá trị đối với in chuẩn, trình tự đọc như sau:

(chuẩn)            ► (bị kiểm)     ► (chuẩn)       ► (bị kiểm)     ► (chuẩn)

b)      Tại mỗi điểm kiểm tra, sau khi thực hiện các phép đo trong mục b), dùng nhiệt kế bức xạ chuẩn, đặt hệ số bức xạ 8 = 1,0; đo nhiệt độ bức xạ trong khoang vật đen, lấy ba giá trị ổn định.

c)      Giá trị tại mỗi điểm kiểm tra của nguồn vật đen chuẩn và của các nhiệt kế chuẩn là giá trị trung bình của các lần đọc số chỉ.

d)  Sai số của nguồn vật đen chuẩn là hiệu số chỉ nhiệt độ trung bình của nguồn vật đen chuẩn và của nhiệt kế điện trở platin chuẩn, tính theo công thức:

∆t = t_tb(bị kiểm) - t_tb(chuẩn).

7.2.1.2  Trình tự tiến hành kiểm tra tại một điểm:

a) Vận hành tổ hợp chuẩn và nguồn vật đen chuẩn theo đúng hướng dẫn sử dụng; đặt điểm nhiệt độ kiểm tra đầu tiên trên nguồn vật đen chuẩn .

b Khi nhiệt kế điện trở platin chuẩn chỉ nhiệt độ ốn định (tức là khi nhiệt độ bình điều nhiệt và khoang vật đen ốn định), đọc và ghi số chỉ của các nhiệt kế theo trình tự

như mục b), c) và d) ở trên.

C  Lần lượt đặt nhiệt độ của nguồn vật đen chuẩn tương ứng với điểm kiểm tra thứ 2 và điểm kiểm tra thứ 3. Trình tự và cách đo lặp lại như mục trên.

d)Sau khi đo, ghi các giá trị nhiệt độ trung bình của nguồn vật đen chuẩn , của nhiệt kế điện trở platin chuẩn và của nhiệt kế bức xạ chuẩn; tính sai số tại các điểm  kiểm tra

theo mục e) ở trên.

e)  Tính hệ số bức xạ của khoang vật đen:

- Hệ số bức xạ tại mỗi điểm kiểm tra tính theo công thức:

Sx = exp[(C2.(Tbx - Tth)/(X.Tbx.T_th),

Trong đó:   C₂ = 14387,69 pm.K: hằng số Planck thứ 2,

X = 9,25 |im: chiều dài bước sóng hiệu dụng trung bình trong dải nhiệt

độ kiểm định,

[K],

kiểm tra [K],

- Hệ số bức xạ của khoang vật kiểm tra.

- Hệ số bức xạ của khoang vật đen không được nhỏ hơn 0,9995.

-   Sai số của nguồn vật đen chuẩn bao gồm sai số lớn nhất tại các điểm kiểm tra và độ không đảm bảo đo mở rộng không vượt quá 0,05 ⁰C.