Toolbox 功能参考Const工具箱，使用 Rust + egui 编写的离线桌面计算工具，包含 6 个分类、42 个工具
项目另提供 C++ 版本，源码与构建说明见 cpp_version。
共提供 256 项单位，每项均可作为输入单位，结果列表显示该类别的全部单位。
| 工具 | 单位数量 | 工具 | 单位数量 |
|---|---|---|---|
| 压力 | 15 | 温度 | 5 |
| 质量流量 | 8 | 体积流量 | 10 |
| 质量 | 14 | 长度 | 13 |
| 面积 | 12 | 容积 | 14 |
| 密度 | 12 | 速度 | 14 |
| 力 | 14 | 能量 | 16 |
| 功率 | 12 | 传热系数 | 6 |
| 导热系数 | 10 | 动力粘度 | 16 |
| 运动粘度 | 10 | 扩散系数 | 5 |
| 表面张力 | 8 | 传热速度（热流密度） | 8 |
| 扭矩 | 9 | 浓度 | 25 |
| 工具 | 功能 |
|---|---|
| 工业热电偶 | B、E、J、K、N、R、S、T、C、D、G、L、LR、U、A 共 15 种分度号，温度与热电势双向换算、参考端补偿、微分热电势、适用型号的等级允差、分度表和特性曲线。 |
| 工业热电阻 | 22 个分度选项，覆盖铂、铜、镍与自定义 CVD；支持 R₀ 设置、温度/电阻双向换算、电阻比、解析变化率及适用类型的等级允差。 |
| 标准热电偶 | S/B 型固定点校准、温区多项式系数输入、校准点拟合及残差；支持双向换算、参考端补偿、分度表和曲线。 |
| 标准铂电阻 | SPRT 高低温子区间、证书系数、固定点拟合、电阻比、银点 d/W660 修正及分度表；另提供 CVD 三点系数拟合。 |
| 热敏电阻 | 3～6 阶多项式、去除二次项的 Steinhart–Hart 形式、独立 A/B 系数、校准点拟合和残差；多项式模式支持分度表，另提供 β 模型。 |
工业热电阻的 22 个选项：
- Pt100：385、3910、3911、3916、3926。
- 385 系列：Pt10、Pt25、Pt50、Pt200、Pt300、Pt400、Pt500、Pt1000、Pt2000。
- 铜电阻：Cu50(428)、Cu100(428)、Cu10(427)。
- 镍电阻：Ni100(617)、Ni100(618)、Ni120(672)、Ni1000。
- 自定义 CVD：可编辑 R₀、A、B、C。
| 工具 | 功能 |
|---|---|
| 压力表标准器选型 | 数字/活塞标准器核验、量程覆盖与允差比判断、按被检量程或检定范围推荐；提供常用和扩展量程系列。 |
| 压力变送器标准器选型 | 压力允差折算电信号，并与电测读数百分比及固定误差合成评定；支持标准器核验、推荐，以及独立两通道跨度比模型。 |
| 高度差修正 | 液体或当地密度气体静压差；标准状态气体密度换算、表压/绝压及环境气柱修正；输出压差、移至被检高度的修正量和等效水柱。 |
| 气压高度换算 | 七层标准大气模型，位势高度与绝对气压双向换算，并输出空气密度。 |
| 工具 | 功能 |
|---|---|
| 湿度换算 | 填写环境温度和大气压，以相对湿度、露点/霜点、湿球温度或混合比之一求其余参数；支持 °C/K/°F。 |
| 耳温计黑体发射率修正 | 输入黑体与探头的温度、发射率，计算亮温及亮温修正；支持多次反射平衡和一次反射近似。 |
| 黑体辐射源发射率误差 | 有效波长近似或 Planck 辐射平衡；支持单波长、8～14 μm 和 7～18 μm 波段。 |
| 辐射温度计示值修正 | 使用仪表设定发射率、辐射源发射率、背景温度及光谱响应，求示值修正量与修正后温度。 |
湿度结果包括相对湿度、水面露点、适用时的冰面霜点、饱和水气压、水气压、含湿量（体积分数）、以干空气计的体积比、绝对湿度、质量比、比湿、混合比、标准状态含水量和湿球温度。
| 工具 | 功能 |
|---|---|
| 重复性计算 | 测量次数、均值、样本标准差、极差、均值标准差、相对标准偏差（RSD）和逐项残差。 |
| 极差法计算 | 逐项输入测量值，或输入最大值、最小值及次数；按极差系数估算标准差与均值标准差。 |
| 合成误差 | 同单位分量与灵敏系数的平方和根合成、最坏情况界限；另支持相对/绝对压力误差及单位归一。 |
| 误差分析 | 测量值与参考真值的绝对误差、相对误差、引用误差及误差绝对值；引用值可独立填写。 |
| 不确定度计算 | A/B 类分量预算、贝塞尔/极差法、六种 B 类分布、独立灵敏系数、嵌套分组、平方和根/最大贡献、包含因子、修约和明细；另提供快速评定。 |
测量值与分量均使用可增减的独立输入框。
| 工具 | 功能 |
|---|---|
| 变送器 | 压力、温度、相对湿度、露点和绝对湿度的量程与信号双向换算；支持线性/开方特性，以及 mA/V/mV 输出配置。 |
| 三次均匀 B 样条插值 | 动态 Q 型值点、自然端点插值、端点外推、采样范围与步进、分页预览、曲线悬停取值、完整 CSV 导出及后台任务取消。 |
在项目根目录执行命令。需要支持 Rust 2024 Edition 的 Rust 工具链，以及匹配的本机链接器；Windows 使用 MSVC 工具链时需具备相应的 C++ 构建工具和 Windows SDK。
项目名为 Toolbox，Cargo 包名为 toolbox，可执行目标名为 Toolbox。依赖版本由 Cargo.lock 固定。
开发运行：
cargo run --locked --bin Toolbox发布模式运行或构建：
cargo run --locked --release --bin Toolbox
cargo build --locked --release --bin ToolboxWindows 发布程序默认生成在 target/release/Toolbox.exe。首次构建需要下载 Cargo 依赖；依赖已缓存后可在上述命令中增加 --offline。
热电偶计算系数在编译时嵌入程序。运行已构建的 EXE 不需要额外附带 data/，也不需要 Python、Node.js 或网页脚本。源码构建时必须保留 data/thermocouple/。
在项目根目录使用 PowerShell 执行以下步骤。先退出正在使用构建目录或发布目录中同名 EXE 的旧程序，避免文件被占用。
cargo build --locked --release --bin Toolbox
if ($LASTEXITCODE -ne 0) { throw "发布构建失败，已停止打包。" }
New-Item -ItemType Directory -Path 'dist' -Force | Out-Null
Copy-Item -LiteralPath 'target/release/Toolbox.exe' -Destination 'dist/Toolbox.exe' -Force
Copy-Item -LiteralPath 'README.md' -Destination 'dist/README.md' -Force
Copy-Item -LiteralPath 'licenses/PsychroLib-LICENSE.txt' -Destination 'dist/PsychroLib-LICENSE.txt' -Force
Compress-Archive -LiteralPath @(
'dist/Toolbox.exe',
'dist/README.md',
'dist/PsychroLib-LICENSE.txt'
) -DestinationPath 'dist/Toolbox-windows.zip' -Force生成的 dist/Toolbox-windows.zip 包含程序、说明和现有第三方声明。这里显式列出打包文件，避免将旧文件或压缩包本身再次打入归档。
dist/
├── Toolbox.exe
├── README.md
├── PsychroLib-LICENSE.txt
└── Toolbox-windows.zip
target/ 与 dist/ 均由 .gitignore 排除。发布附件使用 ZIP 即可，源码仓库保留 Cargo.toml、Cargo.lock、README、src/、data/ 和 licenses/。
Toolbox/
├── Cargo.toml # 项目信息、可执行目标与运行依赖
├── Cargo.lock # 锁定依赖版本
├── README.md
├── .gitignore
├── data/
│ └── thermocouple/ # 八型 NIST 热电偶正向参考函数系数
├── licenses/ # 第三方声明
└── src/
├── main.rs # 程序入口、窗口和主题
├── app.rs # 应用状态、表单输入与页面分派
├── app/dashboard.rs # 首页、筛选和自适应卡片
├── catalog.rs # 六大分类及 42 个工具的目录
├── navigation.rs # 侧栏分类、折叠与选中状态
├── fonts.rs # 中文、数学和符号字体回退
├── units/
│ ├── mod.rs # 单位定义、换算与输入范围检查
│ ├── data.rs # 256 项单位的名称、符号及系数
│ └── notes.rs # 各类单位的换算约定和说明
└── calculators/
├── mod.rs # 计算模块组织
├── common.rs # 共用输入行、结果、提示及数字格式
├── explanations.rs # 工具内显示的计算说明
├── numerics.rs # 稳定统计、平方和根及有限值检查
├── calibration.rs # 多项式、区间反算和 QR 拟合
├── math.rs # CVD 基函数、线性方程及标准大气
├── axis.rs # 曲线坐标轴、刻度和标签
├── division_table.rs # 分度表、分页、特性曲线和 CSV
├── its90.rs # 工业热电偶、CVD 拟合及 β 模型页面
├── errors.rs # 统计误差与快速不确定度页面
├── range_method.rs # 极差法测量次数与系数表
├── thermocouple/ # 附加分度曲线、标准热电偶和允差
├── rtd/ # 工业热电阻曲线、模型和允差
├── sprt/ # SPRT 参考函数、偏差和分区
├── thermistor/ # 多项式热敏电阻与拟合页面
├── pressure/ # 量程、静压差、核验和标准器推荐
├── humidity/ # 饱和压及湿空气参数模型
├── radiation/ # 有效波长与 Planck 辐射模型
├── transmitter/ # 线性和开方传递模型
├── uncertainty/ # 不确定度分量树与合成
└── spline/ # 样条曲线绘制
上述工具目录通常还对应一个同名 .rs 文件，例如 rtd.rs、pressure.rs、spline.rs，用于页面或模型的入口；子目录保存进一步拆分的实现。纯数值模型与 UI 组织分别维护。
- 计算使用
f64双精度浮点数。界面显示会格式化或舍入，不能把显示位数当作实际计量精度；CSV 不按界面显示的小数位截断。 - 不接受 NaN、无穷大和无效量程。模型也会检查适用温区、正值、单调分支和无法表示的数量级；不同模型的有效范围分别判断。
- 各页“计算说明”定义当前采用的公式、单位和正负方向。校准示例值只用于演示，应按实际证书替换；模型规定的修约与界面格式化是两回事。
- 输入只在当前进程内保存，关闭程序后不会恢复；没有证书/标准器命名档案库、重启持久化、Excel 批量导入或 XLSX 校准报表。
- 温度页面换算的是绝对温度值，拒绝低于 0 K 的输入；温差只使用比例，不能套用温度值的零点偏移。
- 压力换算只改变单位，不自动把表压换成绝压。水柱按 4 °C、汞柱按 0 °C 的约定系数计算，不按现场介质密度或当地重力自动修正。
cal/kcal/Btu采用国际蒸汽表定义，其中1 cal = 4.1868 J。公制与英制马力、英制与美制加仑分别处理。- 质量流量
t/a按每年 8000 运行小时计算；美制石油桶按 42 美制加仑，英制桶按 35 英制加仑；历史英制节按 6080 ft/h。 - 浓度的质量比、体积比和质量浓度采用等密度 1000 kg/m³ 基准，滴体积约定为 20 滴/mL。这些结果不能直接用于任意密度的实际物质；当前没有实际密度、摩尔浓度或气体状态输入。
- “传热速度”这一工具名称下计算的是热流密度（功率/面积）。
- 工业热电偶按各分度号自己的曲线温区计算；U 型限于 −200～600 °C。B 型的非正基准热电势处于多值区，不能唯一反算；分段不连续区间也会拒绝不可靠解。
- IEC 60584-1 允差仅对已内置等级数据的型号显示。等级温区和曲线换算温区分别检查，没有允差数据不等于允差为零。
- 工业热电阻共有 21 个预设和 1 个自定义 CVD。Cu10(427) 的 10 Ω 为约 25 °C 标称值，0 °C 的 R₀ 为 9.035 Ω；修改 R₀ 会同步改变计算电阻。
- 铂电阻允差区分绕线式与薄膜式；非 385 铂电阻和自定义 CVD 的等级结果为公式参考值。铜电阻有相应温度允差公式，镍电阻未内置等级允差数据。
- 自定义 CVD 必须在支持范围内形成正值、单调递增的曲线。三点拟合需可独立确定 A/B/C，至少一个校准点应低于 0 °C，不能用退化点组强行求解。
- 标准热电偶固定点输入是实际热电势（mV），不是修正量；直接系数模式限定所选温区，B 型反算限定 ≥50 °C 的分支。参考端补偿仍须符合当前模型的有效范围。
- SPRT 的 Rtp 是水三相点 0.01 °C 电阻。高温分区上限分别为 961.78、660.323、419.527、231.928、156.599、29.765 °C；低温显示区间为 −189.344～0 °C 或 −38.834～0 °C。高低温分区可单独停用，但不能同时停用；银点 d 项仅在对应高温模式启用。
- 热敏电阻的多项式温度用 K、电阻用 Ω，A/B 系数独立拟合，不保证互为精确反函数。当前阶数为 3～6，校准点必须足够且独立；β 模型及多项式模型均不能替代其证书给定的适用条件。
- 标准器推荐只在内置量程和准确度组合中筛选，必须同时满足覆盖范围及评定判据；它不是设备数据库，也不自动判断具体仪器的其他性能或规程条件。
- 高度差以被检表高于标准器为正。
p标准−p被检 = ρgΔH，把标准压力移至被检高度的修正量取其相反数。气体高差使用局部恒定密度近似，环境气柱按标准大气估算。 - 气压高度模型覆盖 −1000～86000 m，输入气压为绝对压力；输出是标准大气的位势高度，未计入实际天气，也不是几何海拔换算。
- 湿度环境和湿球模型温区为 −100～100 °C，需满足 0～100 %RH、水气分压小于总压及有效湿球反算范围。非正露/霜点输入按冰面处理，结果分别显示水面露点和适用时的冰面霜点；零湿度没有有限露/霜点。
- 湿度混合比以干空气质量为分母，比湿以湿空气总质量为分母；标准状态含水量按 0 °C、101.325 kPa 表示，不能混用这些定义。
- 辐射模型的发射率须满足
0 < ε ≤ 1。有效波长法限制背景温度不高于 200 °C，温差按 0.01 °C 修约后再参与示值修正；Planck 模型假设单波长或平坦波段响应，波长范围为 0.1～100 μm。 - 有效波长模型和 Planck 模型的误差定义不同，应按结果标签区分“真温−模型温度”“亮温−真温”和“修正后−示值”。耳温计多次反射模型假设两表面相互完全可见；一次反射近似可能在等温时仍有截断偏差。
- 重复性使用以 n−1 为分母的样本标准差，支持 2～50 个测量值。相对标准偏差为
s/|均值|×100%，均值为零时不定义；它与绝对量纲的重复性标准差含义不同。 - 极差法使用 2～9 次测量的两位小数系数表：1.13、1.69、2.06、2.33、2.53、2.70、2.85、2.97；这是标准差估计方法。
- 平方和根用于不相关分量的合成估计；最坏情况绝对值和、最大绝对贡献与平方和根不是同一判据。压力相对误差先乘量程跨度，再统一单位合成。
- 绝对误差保留正负号，相对误差与引用误差分别使用各自的参考分母；分母为零时不定义对应百分误差。
- 不确定度预算表支持顶层 1～20 个分量、每组 1～12 个子分量，递归分组深度上限为 4。各分量先求标准不确定度，再应用灵敏系数；B 类输入是区间半宽。
- 扩展不确定度为
U=k·uc，k 必须大于零。修约按 uc、U 的较大值和所选有效位确定小数位，当前最低修约到整数位；修约后 U 由修约后的 uc 乘 k 得到。没有自动计算有效自由度、相关系数或置信水平。 - 变送器输入限定在所设量程内，范围上限必须大于下限；开方使用非负量程比例，不做负区或超量程外推。mA/V/mV 及过程量范围由用户按仪表配置填写，切换信号名称不代表自动换算仪表配置。
- 分度表最多 50,000 行，按显示温标的步长采样并包含终点，预览每页 10 行；表中变化率为有限差分，页面模型提供的解析导数则按对应算法计算。
- B 样条需要 2～500 个 Q 点，x 必须严格递增。均匀的是参数节点，Q 点的 x 可以非等距；若插值后 x 曲线回折，程序会拒绝无法唯一求 y(x) 的输入。
- 自然端点条件施加在参数曲线上，端点 x/y 的二阶参数导数均为零。外推延用端点三次式，仅在 x 的单调分支内有效。
- 样条采样最多 5,000,000 点，范围末端始终包含最大 x，步进须能被当前数值精度分辨。预览只显示前 100 行、每页 10 行，CSV 导出全部采样点。
- 分度表 CSV 使用带 BOM 的 UTF-8，样条 CSV 使用
x,y表头及数值；大规模样条导出在后台进行，可取消，写入失败或取消时不会覆盖已有目标文件。