JJF(鄂) 172-2025 固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计校准规范

　　JJF(鄂)172—2025

　　湖北省市场监督管理局发布

　　2025-09-02发布2025-12-01实施

　　固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计　校准规范

　　Calibration Specification for Radiation Thermometers(ε=0.95)

　　湖北省地方计量技术规范

　　归口单位： 湖北省市场监督管理局

　　主要起草单位：湖北省计量测试技术研究院

　　参加起草单位：宝钢股份武钢有限公司

　　武汉市计量测试检定(研究)所

　　宜昌市计量检定测试所

　　本规范委托湖北省计量测试技术研究院负责解释

　　本规范主要起草人：

　　曾凡超(湖北省计量测试技术研究院)

　　刘关翔(湖北省计量测试技术研究院)

　　李建欢(湖北省计量测试技术研究院)

　　张玉婷(湖北省计量测试技术研究院)

　　参加起草人：

　　唐辉(宝钢股份武钢有限公司)

　　龚秀芳(宝钢股份武钢有限公司)

　　韩础(武汉市计量测试检定(研究)所)

　　刘黎霞(宜昌市计量检定测试所)

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　　I

　　目录

　　引言.............................................................. (II)

　　1 范围.............................................................. (1)

　　2 引用文件.......................................................... (1)

　　3 术语.............................................................. (1)

　　4 概述.............................................................. (2)

　　5 计量特性.......................................................... (3)

　　5.1 示值误差........................................................ (3)

　　5.2 重复性.......................................................... (3)

　　6 校准条件.......................................................... (3)

　　6.1 环境条件........................................................ (3)

　　6.2 标准器及配套设备................................................ (3)

　　7 校准项目和校准方法................................................ (5)

　　7.1 校准项目........................................................ (5)

　　7.2 示值误差校准方法................................................ (5)

　　7.3 重复性校准方法.................................................. (7)

　　7.4 数据处理........................................................ (8)

　　9 复校时间间隔..................................................... (10)

　　附录A 原始记录参考格式............................................. (11)

　　附录B 校准证书结果页参考格式....................................... (12)

　　附录C 采用参考黑体辐射源1.00 发射率有效亮度温度校准固定发射率(ε=0.95)

　　.................................................................... (13)

　　附录D 辐射温度计校准距离的确定..................................... (15)

　　附录E 辐射温度计瞄准方法........................................... (16)

　　附录F 示值误差不确定度评定示例..................................... (17)

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　　II

　　引言

　　本规范依据JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1059.1—2012《测

　　量不确定度评定与表示》和JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》共同构成支撑本校

　　准规范制定工作的基础性系列文件。

　　本规范主要参考JJG 856—2015《工作用辐射温度计》编制而成。

　　本规范为首次发布。

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　　1

　　固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于测量范围为(-10～500)℃，发射率ε固定值为0.95 的工作用辐射温

　　度计的校准。其他固定发射率的辐射温度计，也可参照本规范进行校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　JJG 856—2015 工作用辐射温度计

　　凡是注日期的引用文件，仅所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

　　3.1 [有效]亮度温度[effective] radiance temperature

　　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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.1]

　　3.2 [法向光谱]发射率[normal spectral] 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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.5]

　　3.3 辐射温度计[固定]发射率radiation thermometer [fixed] emissivity

　　辐射温度计发射率是仪器预设参数，在测量不同被测物体温度时，需确保辐射温度

　　计发射率与被测物体表面发射率相同，从而测量其真实温度。辐射温度计固定发射率是

　　固定值。

　　3.4 [热]辐射源[thermal] radiation source

　　用于校准辐射温度计、具有稳定控制的温度和明确的发射率的几何形状体。包括空

　　腔黑体辐射源(简称黑体辐射源)和[平]面辐射源。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.8]

　　3.5 [空腔]黑体辐射源[cavity]black body radiation source

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　　2

　　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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.6]

　　3.6 [平]面辐射源[flat]plate radiation source

　　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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.7]

　　3.7 参考辐射源reference radiation source

　　具有校准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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.9]

　　3.8 [辐射温度计的]光谱范围spectral range [of radiation thermometer]

　　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。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.12]

　　3.9 视场field of view

　　发射辐射温度计所接收的辐射的被测区域，通常为圆形平面被测目标。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.13]

　　3.10 测量距离measuring distance

　　辐射温度计与目标之间的距离(或距离范围)。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.14]

　　3.11 距离系数distance ratio

　　目标聚焦状态下，测量距离与视场直径之比。

　　[来源：JJG 856—2015,3.1.15]

　　4 概述

　　固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计(以下简称辐射温度计)是利用普朗克黑

　　体辐射定律，根据热辐射体辐射特性与其温度之间的函数关系测量物体表观温度的仪

　　表。主要用于快速测量物体表面温度，广泛应用于建筑、钢铁、石化、电力、冷链储运

　　等行业。

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　　3

　　辐射温度计通常由光学系统、探测器、信号处理单元和输出指示装置四部分组成。

　　探测器通过光学系统接收被测目标的光谱辐射，再通过信号处理单元将输入信号转换为

　　0.95 发射率亮度温度，最后将温度信号输出给指示装置。辐射温度计工作原理示意图见

　　图1。

　　图1 辐射温度计工作原理示意图

　　5 计量特性

　　5.1 示值误差

　　在辐射温度计的测温范围内，应不超过最大允许误差。最大允许误差一般为±2 ℃

　　或±2%t，取大者。

　　注：最大允许误差应根据该辐射温度计说明书确定，说明书与上述指标不一致的，应按照说明

　　书的指标确定。

　　5.2 重复性

　　应不超过最大允许误差绝对值的1/2。

　　注：以上指标不适用于合格性判定，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　温度：18 ℃～25 ℃。

　　相对湿度：20%～85%。

　　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

　　6.2.1 标准器

　　标准器应选用温度范围满足校准要求、具有(8～14)μm 亮度温度溯源结果的参考

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　　4

　　辐射源，参考辐射源亮度温度的校准不确定度及校准周期内稳定性引起的不确定度的综

　　合影响(k=2)不大于被校准辐射温度计最大允许误差绝对值的1/3。参考辐射源其它技

　　术要求见表1。

　　表1 参考辐射源技术要求及适用范围

　　标准器温度范围稳定性均匀性发射率适用校准范围

　　参考面辐射

　　源

　　(-10～

　　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

　　适用于所有固定发射率

　　(ε=0.95)工作用辐射温度

　　计

　　参考黑体辐

　　射源

　　(-10～

　　500)℃

　　不大于(0.1 ℃

　　与0.1%t 的大

　　者)

　　不大于±(0.15 ℃

　　与0.15%t 的大

　　者)

　　≥0.995

　　适用于校准D:S 不低于30:1

　　的固定发射率(ε=0.95)工

　　作用辐射温度计

　　参考黑体辐

　　射源与斩波

　　器的组合

　　(-10～

　　500)℃

　　不大于(0.1 ℃

　　与0.1%t 的大

　　者)

　　不大于±(0.15 ℃

　　与0.15%t 的大

　　者)

　　≥0.995

　　适用于校准D:S 不低于12:1

　　的固定发射率(ε=0.95)工

　　作用辐射温度计

　　注：

　　1 t 为参考辐射源(8～14)μm 亮度温度;

　　2 参考面辐射源应具有(8～14)μm 的0.95 发射率亮度温度溯源结果;

　　3 参考黑体辐射源应具有在(8～14)μm 的1.00 发射率亮度温度溯源结果。采用参考黑体辐射

　　源直接校准固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计时，需考虑辐射温度计亮度温度修正Δ�ε(见附

　　录C);

　　4 采用参考黑体辐射源与斩波器的组合校准固定发射率(ε=0.95)工作用辐射温度计时，需在

　　参考黑体辐射源与被校辐射温度计之间安装透光率为95%的斩波器;

　　5 在露点温度以下使用的参考辐射源，应具备有效的防结露、防结霜或防止形成雾的措施。

　　6.2.2 配套设备

　　6.2.2.1 斩波器

　　斩波器一般采取转子叶片结构设计，叶片固定在由电机驱动的转轴上，由转速表监

　　测叶片转速。斩波器叶片总角度为18°，透光率为95%。斩波器旋转频率应可调节，最

　　大频率大于50 Hz。在使用过程中，斩波器频率应合理设置，旋转每圈的时间应小于被

　　测温度计的响应时间0.5 倍。斩波片应采用刚性材质避免形变，表面涂黑处理。斩波片

　　有效半径应大于参考黑体辐射源腔口直径。

　　注：斩波器透光率由其转子叶片角度决定，透光率为95%的斩波器叶片总角度为18°。

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　　5

　　6.2.2.2 电测仪表

　　用于测量被校辐射温度计的模拟输出量的数字多用表。其测量引入的不确定度应不

　　超过被校辐射温度计最大允许误差绝对值的1/20。

　　6.2.2.3 长度测量工具

　　用于确定测量距离的钢直尺。

　　6.2.2.4 平台或支架

　　满足辐射温度计的瞄准操作需要的、具有平移和旋转等调节功能的校准工作台或支

　　架。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　示值误差，重复性。

　　7.2 示值误差校准方法

　　7.2.1 校准方法

　　由于被校辐射温度计种类型号多样，其探测器类型、光路设计等均不相同，故需根

　　据被校辐射温度计的特性，选择合适的校准方法。本规范采取同波长亮度温度校准，主

　　要针对光谱范围为(8～14)μm 或相近波段的工作用辐射温度计，具体可采用如下三种

　　校准方法：

　　a)采用参考面辐射源作为标准器：使用被校辐射温度计直接测量参考面辐射源，

　　被校辐射温度计示值与参考面辐射源的亮度温度值的差值，即为被校辐射温度计的示值

　　误差值。校准装置示意图如下图2 所示。

　　图2 校准装置示意图(参考面辐射源)

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　　6

　　b)采用参考黑体辐射源作为标准器：使用被校辐射温度计直接测量参考黑体辐射

　　源，需考虑参考黑体辐射源1.00 发射率有效亮度温度校准固定发射率(ε=0.95)辐射温

　　度计时的辐射温度计亮度温度修正Δ�ε，其计算方式见附录C。校准装置示意图如下图3

　　所示。

　　图3 校准装置示意图(参考黑体辐射源)

　　c)采用参考黑体辐射源与斩波器的组合作为标准器：需在参考黑体辐射源与被校

　　辐射温度计之间放置透光率为95%的斩波器。校准装置示意图如下图4 所示。

　　图4 校准装置示意图(参考黑体辐射源与斩波器)

　　7.2.2 选取示值误差校准温度点

　　通常在被校辐射温度计的测温范围的上限点、下限点、中点附近选取3 个点作为校

　　准温度点，一般为整百或整十摄氏度温度点，也可根据用户要求选取。

　　7.2.3 校准前准备及检查

　　被校辐射温度计应标有型号规格、制造厂(或商标)和出厂编号。被校辐射温度计

　　或说明书应有测温范围、视场或距离系数的数值(或图表、公式)以及光谱范围信息。

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　　按键功能应完好，指示屏显示正常，无可见缺损。

　　被校辐射温度计光学系统应清洁、无损伤和松动现象。目视瞄准系统或辅助瞄准装

　　置能正常引导测温视场。

　　将被校辐射温度计放置于校准环境，通常不少于4 h。初始温度与校准环境有较大

　　差异的，应适当延长放置时间。

　　被校辐射温度计及其他所需仪器按照规定的预热时间要求通电预热。

　　根据被校辐射温度计距离系数确定其测量距离，具体方法见附录D。

　　根据说明书信息确认对辐射源直径的要求。说明书未直接给出此信息时，依据D:S

　　图表查出与测量距离相对应的视场直径，选用的参考黑体辐射源或参考面辐射源的直径

　　一般应分别不小于被校辐射温度计视场直径的1.4 倍或1.7 倍。

　　按照测量距离的要求将被校辐射温度计安装在参考辐射源空腔前方轴线延长线上，

　　并瞄准参考辐射源中心。具体方法见附录E。

　　若校准过程需使用斩波器，应将斩波器固定在参考黑体辐射源与被校辐射温度计之

　　间，斩波器位置靠近被校辐射温度计约(2～10)cm，斩波器叶片1/2 半径应处于参考

　　辐射源空腔中心轴线延长线上。斩波器频率设置应不低于50 Hz。

　　注：若采用参考面辐射源，测量距离为被校辐射温度计光学镜头到参考面辐射源面板的距离;

　　若采用参考黑体辐射源，测量距离为被校辐射温度计光学镜头到参考黑体辐射源空腔底部的距离。

　　7.2.4 校准操作

　　调整参考辐射源设定值，使稳定后的参考辐射源量值与校准温度点的偏差不超过被

　　校辐射温度计最大允许误差。

　　对参考辐射源和被校辐射温度计按照以下顺序记录读数：标准(S)→被校(T)→被校

　　(T)→标准(S)。

　　改变校准温度点，重复上述步骤，完成其他校准温度点测量。

　　注：如果被校辐射温度计在辐射源照射初期示值有漂移现象，对于手持式被校辐射温度计，每

　　次读数前，应先用挡光板遮挡辐射源不少于30 s，并在移开挡光板并启动测量后的若干秒(一般为

　　响应时间的3 倍)后读数;对于固定安装式被校辐射温度计，应在示值相对稳定后读数。如果说明

　　书有明确要求的，按使用说明进行操作。

　　7.3 重复性校准方法

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　　7.3.1 选取重复性校准温度点。

　　通常选取测温范围的中点作为校准温度点，也可根据用户要求选择选取。

　　7.3.2 校准操作

　　辐射源在重复性校准点稳定后，使被校辐射温度计瞄准辐射源。

　　用挡光板在被校辐射温度计前遮挡不少于30 s 后移开挡光板，记录数据。

　　重复上述测量过程，共进行10 次。

　　7.4 数据处理

　　7.4.1 示值误差

　　示值误差为被校辐射温度计测量理想黑体示值与理想黑体亮度温度的差。在实际校

　　准计算中，表示为:

　　示值误差=被校辐射温度计温度示值(�