Pramonės naujienos

Populiarinti temperatūros jutiklius

2021-04-09
Temperatūros keitiklis reiškia jutiklį, kuris gali pajusti temperatūrą ir paversti ją tinkamu išėjimo signalu. Temperatūros jutiklis yra pagrindinė temperatūros matavimo priemonės dalis, ir yra daugybė rūšių. Pagal matavimo metodą jį galima suskirstyti į dvi kategorijas: kontaktinio tipo ir bekontakčio tipo. Pagal jutiklių medžiagų ir elektroninių komponentų charakteristikas jį galima suskirstyti į du tipus: šiluminė varža ir termoelementas.

Pagrindinė klasifikacija

kontaktas
Kontaktinės temperatūros jutiklio aptikimo dalis turi gerą kontaktą su išmatuotu objektu, dar vadinamu termometru.
Termometras pasiekia šilumos pusiausvyrą laidumo ar konvekcijos būdu, todėl termometro vertė gali tiesiogiai parodyti išmatuoto objekto temperatūrą. Paprastai matavimo tikslumas yra didelis. Tam tikroje temperatūros matavimo srityje termometras taip pat gali išmatuoti temperatūros pasiskirstymą objekto viduje. Bet judantiems objektams, mažiems taikiniams ar objektams, turintiems mažą šiluminę galią, atsiras didesnių matavimo klaidų. Dažniausiai naudojami termometrai yra bimetaliniai, stikliniai skysčio termometrai, slėgio termometrai, atsparumo termometrai, termistoriai ir termoelementai. Jie plačiai naudojami tokiuose sektoriuose kaip pramonė, žemės ūkis ir komercija. Žmonės dažnai naudoja šiuos termometrus kasdieniame gyvenime. Plačiai taikant kriogenines technologijas krašto apsaugos inžinerijoje, kosminėse technologijose, metalurgijoje, elektronikoje, maisto, medicinos, naftos chemijos ir kituose sektoriuose ir tiriant superlaidumo technologijas, buvo sukurti kriogeniniai termometrai, matuojantys žemesnę nei 120 K temperatūrą, tokie kaip kriogeniniai dujų termometrai, garo slėgio termometras, akustinis termometras, paramagnetinis druskos termometras, kvantinis termometras, žemos temperatūros šiluminė varža ir žemos temperatūros termoelementas ir kt. Žemos temperatūros termometrams reikalingas mažas dydis, didelis tikslumas, geras atkuriamumas ir stabilumas. Karburizuoto stiklo šiluminė varža, pagaminta iš akyto, daug silicio dioksido turinčio stiklo, karbiuruoto ir sukepinto, yra tam tikras temperatūros jutiklis žemos temperatūros termometro elementas, kuriuo galima matuoti temperatūrą nuo 1,6 iki 300K.
kontaktasless
Jautrūs jo komponentai matuojamo objekto neliečia vienas kito, be to, jis dar vadinamas bekontakčiu temperatūros matavimo prietaisu. Šio tipo prietaisai gali būti naudojami matuojant judančių objektų, mažų taikinių ir objektų, kurių šiluminė talpa yra nedidelė arba greita temperatūros kaita (trumpalaikė), paviršiaus temperatūrą, taip pat gali būti naudojama matuojant temperatūros lauko temperatūros pasiskirstymą.
Dažniausiai naudojama bekontaktė temperatūros matavimo priemonė yra pagrįsta pagrindiniu juodojo kūno spinduliavimo dėsniu ir vadinama radiacijos temperatūros matavimo priemone. Spindulinė termometrija apima skaisčio metodą (žr. Optinį pirometrą), spinduliavimo metodą (žr. Spinduliuotės pirometrą) ir kolorimetrinį metodą (žr. Kolorimetrinį termometrą). Visais rūšių radiacijos temperatūros matavimo metodais galima išmatuoti tik atitinkamą švytėjimo temperatūrą, radiacijos temperatūrą ar kolorimetrinę temperatūrą. Tik juodo kūno (objekto, sugeriančio visą spinduliuotę ir neatspindinčio šviesos) kūno temperatūra yra tikroji temperatūra. Jei norite nustatyti tikrąją objekto temperatūrą, turite ištaisyti medžiagos paviršiaus skleidžiamumą. Medžiagos paviršiaus skleidžiamumas priklauso ne tik nuo temperatūros ir bangos ilgio, bet ir nuo paviršiaus būklės, dangos plėvelės ir mikrostruktūros, todėl sunku tiksliai išmatuoti. Automatizuotoje gamyboje dažnai reikia naudoti radiacijos temperatūros matavimą tam tikrų objektų paviršiaus temperatūrai matuoti arba kontroliuoti, pavyzdžiui, plieno juostos valcavimo temperatūrai, ritinio temperatūrai, kalimo temperatūrai ir įvairių išlydytų metalų temperatūrai lydymo krosnyse ar tigliams. metalurgija. Esant tokioms specifinėms aplinkybėms, objekto paviršiaus spinduliavimą matuoti yra gana sunku. Automatiniam kietojo paviršiaus temperatūros matavimui ir kontrolei galima naudoti papildomą veidrodį, kad kartu su išmatuotu paviršiumi būtų suformuota juoda kūno ertmė. Papildomos spinduliuotės įtaka gali padidinti matuojamo paviršiaus efektyviąją spinduliuotę ir efektyvųjį emisijos koeficientą. Norėdami ištaisyti išmatuotą temperatūrą per skaitiklį, naudokite efektyvųjį emisijos koeficientą ir pagaliau gaukite tikrąją išmatuoto paviršiaus temperatūrą. Tipiškiausias papildomas veidrodis yra pusrutulio formos veidrodis. Išmatuoto paviršiaus, esančio netoli sferos centro, difuzinę spinduliuotės energiją pusrutulio veidrodis atspindi atgal į paviršių, kad susidarytų papildoma spinduliuotė, tokiu būdu padidinant efektyvų emisijos koeficientą, kur µµ yra medžiagos paviršiaus spinduliavimo koeficientas, o Ï yra veidrodžio atspindį. Kalbant apie tikrosios dujų ir skysčių terpės temperatūros radiaciją, galima naudoti karščiui atsparios medžiagos vamzdelio įvedimo į tam tikrą gylį metodą, kad susidarytų juoda kūno ertmė. Skaičiuojant apskaičiuojamas efektyvus cilindrinės ertmės emisijos koeficientas pasiekus šiluminę pusiausvyrą su terpe. Atliekant automatinius matavimus ir kontrolę, ši vertė gali būti naudojama išmatuotai ertmės dugno temperatūrai (tai yra terpės temperatūrai) pakoreguoti, kad būtų gauta tikroji terpės temperatūra.
 
Nekontaktinės temperatūros matavimo privalumai: Viršutinė matavimo riba nėra ribojama temperatūros jutiklio elemento atsparumo temperatūrai, todėl maksimaliai matuojamai temperatūrai iš esmės nėra ribos. Esant aukštai temperatūrai, viršijančiai 1800 ° C, dažniausiai naudojami bekontaktiniai temperatūros matavimo metodai. Tobulėjant infraraudonųjų spindulių technologijai, radiacijos temperatūros matavimas palaipsniui plėtėsi nuo matomos šviesos iki infraraudonųjų spindulių. Jis buvo pritaikytas nuo žemesnės nei 700 ° C iki kambario temperatūros, o skiriamoji geba yra labai didelė.