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温度传感器的种类
更新时间:2019-05-21 点击次数:2820

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

简介

温度传感器是早开发,应用广的一类传感器。温度传感器的*大大超过了其他的传感器。  从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。 

温度传感器是五花八门的各种传感器中为常用的一种,现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为人们的生活提供了无数的便利和功能。

温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。

分类

一体化选型

WZ-P系列一体化温度传感器

WZ-P

 
 

P()

热电阻注:括号内填上温度范围,单位为℃

K()

热电偶注:括号内填上温度范围,单位为℃

 

0

普通型

1

隔爆型

2

防腐型

3

现场显示型

4()

耐高压型注:括号内填上压力大小,单位为MPa

安装方式

Z

直杆式

L

螺纹式

F

法兰式

K

卡套螺纹可调型

HK

活动法兰型

 

L()

探头长度,单位:mm

 

L1()

冷端长度,单位:mm

 

D()

探头直径,单位:mm

 

D1()

冷端直径,单位:mm

 

L(  )

螺纹类型、大小

F(  )

法兰类型、大小

K(  )

卡套螺纹类型、大小

HK( )

活动法兰类型、大小

输出信号

I

4~20mA

V

0~5V

N

其它

展开

接触式

接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。

温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。  一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在*、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6~300K范围内的温度。

非接触式

它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。

常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。  辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,终可得到被测表面的真实温度。为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率,ρ为反射镜的反射率。  至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。

非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。

​功能和特点

1,检定K、E、J、N、B、S、R、T等多种型号的工作用热电偶

2,检定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各种工作用热电阻,玻璃液体温度计、压力式温度计、双金属温度计

3,多路低电势自动转换开关,寄生电势≤0.4μV

4,控制1-4台高温炉

5,温场测试:可进行检定炉、油槽、水槽、低温恒温槽的温场测试

6,线制转换:可进行二线制、三线制、四线制电阻检定

7,软件具有比对实验、重复性实验、温场实验等相关实验功能

软件平台:

8,在Windows2000/XP以上平台,全中文界面,标准Windows操作系统,方便快捷。可实现:

a)设备自检、查线

b)屏幕显示并保存控温曲线≤0.4μV

c)检测数据自动采集

d)自动生成符合要求的检定记录

e)自动保存检定结果,且不可人工更改

f)查询各种热电偶、热电阻分度表及其它帮助

g)热电偶、热电阻所有历史检定数据、控温曲线查询 统计及计量的智能化管理功能

类型判定

首先,必须选择传感器结构,使敏感元件规定测量时间之内达到所测流体或被测表面温度。温度传感器输出仅仅敏感元件温度。实 际上,要确保传感器指示温度即所测对象温度,常常很困难。

容器中流体温度一般用热电偶或热电阻探头测量,但当整系统使用寿命比探头预计使用寿命长得多时,或者预计会相当频繁拆卸出探头以校准或 维修却能容器上开口时,容器壁上安装耐久性热电偶套管。用热电偶套管会显著延长测量时间常数。当温度变化很慢且热导误差很小时,热电 偶套管会影响测量度,但如果温度变化很迅速,敏感元件跟踪上温度迅速变化,且导热误差又能增加时,测量度就会受到影响。因此 要权衡考虑维修性和测量精度这两因素。

热电偶或热电阻探头全部材料都应与能和它们接触流体适应。使用裸露元件探头时,必须考虑与所测流体接触各部件材料(敏感元件、连接引 线、支撑物、局部保护罩等)适应性,使用热电偶套管时,只需要考虑套管材料。

电阻式热敏元件浸入液位变送器体及多数气体时,通常密封,至少要涂层,裸露电阻元件能浸入导电或污染流体中,当需要其快速响应时,将 它们用于干燥空气和限几种气体及某些液位变送器体中。电阻元件如用停滞或慢速流动流体中,通常需某种壳体罩住以进行机械保护。

当管子、导管或容器能开口或禁止开口,因能使用探头或热电偶套管时,通过外壁钳夹或固定表面温度传感器方法进和测量。确保合理测量精 度,传感器必须与环境大气热隔离并与热辐射源隔离,且必须通过传感器适当设计与安装使壁对敏感元件热传导达到到理想状态。

 

 

 


 

 

 

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