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          什么是溫度傳感器?

          發布時間:2022-04-22

            溫度傳感器(temperature transducer)是指能感受溫度并轉換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。


            主要分類

            接觸式

            接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸,又稱溫度計。

            溫度計通過傳導或對流達到熱平衡,從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內,溫度計也可測量物體內部的溫度分布。但對于運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產生較大的測量誤差,常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應用于工業、農業、商業等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計。隨著低溫技術在國防工程、空間技術、冶金、電子、食品、醫藥和石油化工等部門的廣泛應用和超導技術的研究,測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發展,如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫熱電阻和低溫溫差電偶等。低溫溫度計要求感溫元件體積小、準確度高、復現性和穩定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計的一種感溫元件,可用于測量1.6~300K范圍內的溫度。


            非接觸式

            它的敏感元件與被測對象互不接觸,又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動物體、小目標和熱容量小或溫度變化迅速(瞬變)對象的表面溫度,也可用于測量溫度場的溫度分布。

            最常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律,稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法(見光學高溫計)、輻射法(見輻射高溫計)和比色法(見比色溫度計)。各類輻射測溫方法只能測出對應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體(吸收全部輻射并不反射光的物體)所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度,則必須進行材料表面發射率的修正。而材料表面發射率不僅取決于溫度和波長,而且還與表面狀態、涂膜和微觀組織等有關,因此很難精確測量。在自動化生產中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度,如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下,物體表面發射率的測量是相當困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制,可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發射系數。利用有效發射系數通過儀表對實測溫度進行相應的修正,最終可得到被測表面的真實溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射,從而提高有效發射系數式中ε為材料表面發射率,ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質真實溫度的輻射測量,則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計算求出與介質達到熱平衡后的圓筒空腔的有效發射系數。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度(即介質溫度)進行修正而得到介質的真實溫度。

            非接觸測溫優點:測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制,因而對最高可測溫度原則上沒有限制。對于1800℃以上的高溫,主要采用非接觸測溫方法。隨著紅外技術的發展,輻射測溫 逐漸由可見光向紅外線擴展,700℃以下直至常溫都已采用,且分辨率很高。


            檢定裝置

            溫度傳感器檢定規程:

            1、《JJG229-2010工業鉑、銅熱電阻檢定規程》

            2、《JJG833-2007標準組鉑銠10-鉑熱電偶檢定規程》

            3、《JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規程》

            4、《JJG351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規程》

            5、《JJG368-2000工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規程》


            溫度傳感器檢定標準技術及指標:

            1、測量準確度:0.01級;分辨率0.1uV和0.1mΩ;

            2、掃描開關寄生電勢:≤0.4μV;

            3、溫度范圍: 水槽:(室溫+5~95)℃ 油槽:(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽:(-80 ~ 100)℃ 高溫爐:(300~1200)℃;

            4、控溫穩定度:優于0.01℃/10min(油槽、水槽、低溫恒溫槽);0.2℃/min(管式檢定爐);

            5、總不確定度:熱電偶檢定,測量不確定度優于0.7℃,重復性誤差<0.25℃;熱電阻檢定測量不確定度優于50mk,重復性誤差<10mk;

            6、檢定數量:一次可同時檢熱電偶(1-8)支,一次可同時檢同線制熱電阻(1-7)支;

            7、工作電源:AC220V±10%,50Hz,并有良好保護接地;

            8、高溫爐功率:約2KW;

            9、恒溫槽功率:約2KW;

            10、微機測控系統功率:<500。


            溫度傳感器檢定裝置功能和特點:

            1、檢定K、E、J、N、B、S、R、T等多種型號的工作用熱電偶;

            2、檢定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻,玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、雙金屬溫度計;

            3、多路低電勢自動轉換開關,寄生電勢≤0.4μV;

            4、控制1-4臺高溫爐;

            5、溫場測試:可進行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場測試;

            6、線制轉換:可進行二線制、三線制、四線制電阻檢定;

            7、軟件具有比對實驗、重復性實驗、溫場實驗等相關實驗功能;

            8、在Windows2000/XP以上平臺,全中文界面,標準Windows操作系統,方便快捷??蓪崿F:

            1)設備自檢、查線;

            2)屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV;

            3)檢測數據自動采集;

            4)自動生成符合要求的檢定記錄;

            5)自動保存檢定結果,且不可人工更改;

            6)查詢各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助;

            7)熱電偶、熱電阻所有歷史檢定數據、控溫曲線查詢 統計及計量的智能化管理功能。

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