新型溫度傳感器的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展
溫度是一個(gè)基本的物理現(xiàn)象,它是生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最普通、最重要的工藝參數(shù),無(wú)論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還是科學(xué)研究和國(guó)防現(xiàn)代化,都離不開(kāi)溫度測(cè)量及溫度傳感器。它是現(xiàn)代測(cè)試和工業(yè)過(guò)程控制中應(yīng)用頻率最高的傳感器之一。
溫度是一個(gè)基本的物理現(xiàn)象,它是生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最普通、最重要的工藝參數(shù),無(wú)論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還是科學(xué)研究和國(guó)防現(xiàn)代化,都離不開(kāi)溫度測(cè)量及溫度傳感器。它是現(xiàn)代測(cè)試和工業(yè)過(guò)程控制中應(yīng)用頻率最高的傳感器之一。然而,溫度的準(zhǔn)確測(cè)量并非輕而易舉,即使有了準(zhǔn)確度很高的溫度傳感器,但是,如果測(cè)量方法選擇不當(dāng)或者測(cè)量的環(huán)境不能滿足要求,則都難以得到預(yù)期的結(jié)果。
溫度測(cè)量的最新進(jìn)展 當(dāng)前,雖然主要的溫度傳感器,如熱電偶、熱電阻及輻射溫度計(jì)等的技術(shù)已經(jīng)成熟,但是只能在傳統(tǒng)的場(chǎng)合應(yīng)用,不能滿足許多領(lǐng)域的要求,尤其是高科技領(lǐng)域。因此,各國(guó)專家都在針對(duì)性的競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)發(fā)各種新型溫度傳感器及特殊的實(shí)用測(cè)量技術(shù)。 光纖溫度傳感器 光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱光纖)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái),隨著激光技術(shù)的發(fā)展,從理論和實(shí)踐上都已證明它具有一系列的優(yōu)越性,光纖在傳感技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也日益受到廣泛重視。光纖傳感器是一種將被測(cè)量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的裝置。它是由光耦合器、傳輸光纖及光電轉(zhuǎn)換器等三部分組成。目前已有用來(lái)測(cè)量壓力、位移、應(yīng)變、液面、角速度、線速度、溫度、磁場(chǎng)、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問(wèn)世,解決了傳統(tǒng)方式難以解決的測(cè)量技術(shù)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前約有百余種不同形式的光纖傳感器,用于不同領(lǐng)域進(jìn)行檢測(cè)。可以預(yù)料,在新技術(shù)革命的浪潮中,光纖傳感器必將得到廣泛的應(yīng)用,并發(fā)揮出更多的作用。 特種測(cè)溫?zé)崦綦娎| 熱電偶是傳統(tǒng)的溫度傳感器,用途非常廣泛。近年來(lái),又發(fā)展出了一種新的測(cè)溫技術(shù),能在火災(zāi)事故預(yù)警中有獨(dú)特的應(yīng)用。這種新型溫度傳感器稱為特種測(cè)溫?zé)崦綦娎|,又被稱為連續(xù)熱電偶continuous thermocouple)或?qū)崾綗犭娕迹╤eating seeking thermocouple)。 熱敏電纜利用電偶熱電效應(yīng),但測(cè)量的不是偶頭部的溫度,而是沿?zé)犭姌O長(zhǎng)度上最高溫度點(diǎn)的溫度。由于這種獨(dú)特功能,最初被發(fā)達(dá)國(guó)家作為高精技術(shù)設(shè)備鋪設(shè)在航空母艦、驅(qū)逐艦的艦艙以及軍用飛機(jī)等軍事設(shè)備中。目前,已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域來(lái)預(yù)防和減少因“過(guò)熱”引起的事故和損失。 熱敏電纜的主要性能 目前,熱敏電纜主要有兩種產(chǎn)品類型(ftld和cttc),它們測(cè)溫原理相同,只是技術(shù)參數(shù)不同。 材料構(gòu)成 外層保護(hù)管:ftld型采用雙層聚四氟乙烯,cttc型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測(cè)量環(huán)境中的粉塵、油脂以及水分等介質(zhì)浸入,以及溫度范圍不同而引起的誤報(bào),故采用不同材料。測(cè)溫元件:k型熱電偶。 外形尺寸 目前現(xiàn)有的產(chǎn)品長(zhǎng)度約6~15m,若需長(zhǎng)度加大,可以將幾根熱敏電纜連接起來(lái)。外徑尺寸ftld為f3.5mm,cttc為f9.3~18.7mm,可安裝在傳統(tǒng)探頭無(wú)法鋪設(shè)到的惡劣環(huán)境中。 工作溫度 ftld為-40~200℃,cttc為-40~899℃。 分度與靈敏度 熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近,由于連續(xù)熱電偶的“臨時(shí)”熱接點(diǎn)不是緊密連接,熱接點(diǎn)之外兩電極間也并非完全絕緣,所以熱敏電纜的輸出熱電勢(shì)與同種熱電偶相比稍有降低,換算成溫度大約相差十幾攝氏度,這對(duì)于火警預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)是可以接受的。 響應(yīng)時(shí)間 取決于單位長(zhǎng)度熱敏電纜的熱容量,而熱容量又是由材質(zhì)與質(zhì)量決定的,所以減少連續(xù)熱電偶橫截面的尺寸,能有效地縮短響應(yīng)時(shí)間。 彎曲半徑 除和熱敏電纜組成材料的性能和質(zhì)量有關(guān)外,還與隔離材料的密實(shí)程度有關(guān)。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。 |
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1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對(duì)問(wèn)題及需求,提出一個(gè)解決問(wèn)題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書(shū),光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
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