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上海壹僑貿易有限公司主要經營歐洲各國的高精密編碼器、傳感器、儀器儀表、閥門、泵、電機以及各類自動化產品。作為連接國內外工業備件售賣的橋梁,上海壹僑自德國分公司源頭采購正品,質量保證,價格優勢。
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上海壹僑貿易有限公司專業采購德國工控產品、備品備件
1、德國分公司(AOI Solutions GmbH -- Age of Innovation)位于德國漢堡
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Rittal即德國威圖,成立于1961年,是的箱體系統和箱體技術供應商。成立50年來,我們始終以客戶為導向, 通過遍布的生產與服務網絡為客戶提供便捷、全方面的服務。
德國威圖RITTAL冷水機組采用緊裝式冷卻技術組件,模塊化結構安裝在作為積水槽的基板上
具有RiNano納米涂層技術
介質輸送泵
通過微處理器調節技術精確實現恒溫
采用無電位觸點搜集綜合干擾信號
根據實際應用特定的配置請恰詢
壓力封閉系統或帶儲罐的開放式系統
德國 RITTAL/威圖簡介:
德國威圖公司(Rittal)成立于1961年,總部位于德黑國森州的Herborn, 是的箱體技術和系統供應商,在擁有19家高技術生產工廠,60余家性子公司、70余家機構、150余個銷售和物流中心、10,000余名員工、1,500余項,被機構評為增長zui強勁的六大德國企業之一。
威圖產品包括機箱機柜系統、配電系統、溫控系統、IT基礎設施和軟件服務,產品廣泛應用于電氣、機床制造、汽車、化工、IT以及電信等工業及信息技術領域,深受客戶支持與信賴。威圖以其豐富的產品、高效的物流配送、專業的技術團隊及勇于創新的精神,為客戶提供*的系統解決方案。
目前威圖擁有超過70家商,49家性分公司,120多家銷售和物流中心,20個生產基地,8000多種預先配置并隨時可以發運的產品,大大節省了客戶的倉儲成本。
從上個世紀90年代始,威圖在中國設立分公司,2004年,威圖在中國的大都市上海又建立起了新的高新技術生產基地,為中國市場的再增長起重大作用。超過23000平方米的生產基地成為世界上的箱體和機箱的高新技術生產基地之一。rittal威圖冷卻器SK3370320;總投資面積達110000平方米的土地為威圖的進一步擴大提供了廣闊空間。它也是威圖的亞洲高新技術中心,生產基地擁有廣泛的產品組合系列,包括上廣泛運用的產品系列,威圖綜合全面的質量管理系統保證了始終如一的高質量產品。在上海生產的所有部件都會經過性規定和標準檢測。威圖在中國擁有20個分銷中心、500名員工,并在北京和深圳設有大型的倉儲基地。威圖一直通過多種渠道傳達專業知識,包括廣泛的客戶咨詢,技術研討會、現場產品培訓、巡回產品展示和展覽會等各種形式的對話,把的技術知識傳達給客戶,使他們獲得zui直接的技術信息。
每個人都談論將來,但 Rittal 幫助塑造將來 – 這包括空調領域。開發工作專注于以盡可能小的能量消耗對流程控制提供整體保護。具有優秀效率和*接口技術的現代制冷單元加上液體冷卻概念,為電子部件的正確制冷提供全新的角度。這對機器和 IT 技術的可用性和可靠性至關重要。為此,Rittal 與您密切協作以制訂專門的空調理念。
威圖目前擁有七個獨立的產品系列:
控制箱系列
小型箱體
小型箱體的規格數不勝數,根據不同的用途,選用不同的制造材料。薄鋼板噴漆,薄鋼板鍍鋅鍍鋁,不銹鋼,現在又增添了鋁鑄件。
大型箱體系列
大型箱體系列不光是大批量生產技術*完善,而且價格便宜。無論是TS 8000型箱,PS 4000型高級控制箱體,還是PSK型的帶空調器的箱體都是意味著設備的安全運行和投資有保障。
配電組件
Rittal PLS 250安-3000安
60/100/185 mm母線中心距
大電流可達3000安。
快速安裝,充分利用空間,全封閉絕緣。 Maxi-PLS大電流領域低壓配電的理想組合
用于所有市場常見的斷路器的系統套件,標準化防接觸保護,確立了快速組裝和安全性的新標準。
電子元件安裝箱系列
電子插箱用于電信,網絡,自動化等系統
可選擇VME或則VME 64擴展總線背板。
ATCA,CPCI,VMEbus的架裝式系統*根據客戶要求個性化度身打造。
Rittal RiCase 儀表箱體
此臺式箱體*由金屬制成的。
較高的機械保護。
此對稱的箱體有可能從兩邊向內擴裝。
可作成固定式的或者便攜式的。
便于操作。
溫控系統
Rittal設計的強有力的且靈巧的冷卻裝置
優異的冷卻能力,節電和保護環境,這就是Rittal冷卻裝置的突出特點。用整體式的微控制器能進行舒適的操作。
通風、冷卻、省電
高效、特別低的噪聲、安裝迅速和易于變換過濾器墊是新一代過濾器風扇的突出特點。根據要求也可以有自動轉速匹配。
IT解決方案
基于TS 8000的DK網絡機柜
適合各種用途網絡的機柜可防灰防水。
防護級別到IP55。
可任意配置或預配為節約款式供應。
大小有廣泛的選擇余地。
附件花樣繁多
基于FlexRck的網絡機柜及服務器機柜
功能與通用性對于現代網絡技術有決定性的優點。
482.6mm(19英寸)與/或公制布置。
無限可變的安裝。
可隨意配置,或供應預配置的款式作為替代。
戶外箱體系列
各種天氣下的理想保護
露天放置Rittal露天CS系列不會讓您失望.
雪、鹽、霜、紫外線輻射和通信發射-現在有模件式箱柜和箱體系列,它們可以抵御這些負荷:這就是Rittal CS露天系列。
各個標準件組裝的箱體為各種露天應用提供適當的、靈活的解決方案。像不銹鋼或者鋁鋅板這種的材料加上特殊的粉末涂層可提供較高的防護類別和有效的防腐。
雙壁箱體加上極抗破壞的鎖具可額外保護不受外界摧殘和有意的破壞。可選擇空調部件用于冷卻工作溫度,特殊的電磁兼容密封帶能有效地屏蔽高頻輻射。
服務
在為所有Rittal產品提供快捷準確的安裝調試,維修維護,配件供應等服務。
RITTAL 過濾器 SK3326 100
RITTAL 插頭 3684493
RITTAL 出口過濾器 3243100
RITTAL 頂部通風罩 SK 3149 007
RITTAL 過濾器 SK3241100(SK3325100)
RITTAL 報警指示燈 SZ 2372.100
RITTAL 過載適配器 SV9344010
RITTAL 離心通風機 SK3244100(RITTAL)
RITTAL 熱交換器 SK3108.100
RITTAL 換熱器 SK3126100
RITTAL 離心通風機 SK3244100(RITTAL)
RITTAL 冷凝蒸發器 3301570
RITTAL 溫控器 SK3110.000
RITTAL 觸摸屏 SM6450020
RITTAL 電源模塊 SM6450050
RITTAL 隔離器 SV9344030
RITTAL 過濾墊 sk 3173.100
RITTAL 鎖 2304.000
RITTAL 空調濾網 SK3286.400
RITTAL 過濾棉 SK 3181.100
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。
中文名 溫度傳感器 外文名 temperature transducer 開始時間 17世紀初 主要類型 熱電偶、熱敏電阻等
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。
溫度傳感器(圖2)
溫度傳感器(圖2)
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*、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。
較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。
溫度傳感器(圖3)
溫度傳感器(圖3)
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,終可得到被測表面的真實溫度。較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。
溫度傳感器(圖4)
溫度傳感器(圖4)
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。
工作原理
金屬膨脹原理設計的傳感器
金屬在環境溫度變化后會產生一個相應的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉換成一個輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉換成一個輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設計的傳感器
在溫度變化時,液體和氣體同樣會相應產生體積的變化。
多種類型的結構可以把這種膨脹的變化轉換成位置的變化,這樣產生位置的變化輸出(電位計、感應偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發生變化。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負溫度系數
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為熱電偶。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。 [1]
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有*的響應速度,可以測量快速變化的過程。
挑選方法
如果要進行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中較常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中較常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境,
溫度傳感器(圖5)
溫度傳感器(圖5)
而且結實、價低,無需供電,也是醉便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡而言之,熱電偶是較簡單和較通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)
溫度傳感器(圖6)
溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是較靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差,并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會造成熱負載。不過也因此很不結實,大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致永的久性的損壞。
通過對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家工作學習有所幫助。
選用注意
1、被測對象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器(圖7)
溫度傳感器(圖7)
報警和自動控制,是否需要遠距離測量和傳送;
2、測溫范圍的大小和精度要求;
3、測溫元件大小是否適當;
4、在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應測溫要求;
5、被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害;
6、價格如保,使用是否方便。
檢定裝置
溫度傳感器檢定規程:
1、《JJG229-2010工業鉑、
溫度傳感器(圖8)
溫度傳感器(圖8)
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
溫度傳感器(圖9)
溫度傳感器(圖9)
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,
溫度傳感器(圖10)
溫度傳感器(圖10)
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。可實現:
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。
安裝使用
溫度傳感器在安裝和使用時,應當注意以下事項方可保證醉佳測量效果:
1、安裝不當引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,
溫度傳感器(圖11)
溫度傳感器(圖11)
換句話說,熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應為保護管直徑的8~10倍;熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場,所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達上百。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,
溫度傳感器(圖12)
溫度傳感器(圖12)
在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時,甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大,熱電偶波動的振幅就越小,與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的熱電偶測溫或控溫時,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度,應當選擇時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時間常數,除增加傳熱系數以外,較有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導熱性能好的材料,管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中,使用無保護套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時,如保護管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。
發展狀況
近年來,我國工業現代化的進程和電子信息產業連續的高速增長,
溫度傳感器(圖13)
溫度傳感器(圖13)
帶動了傳感器市場的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性,將非電學的物理量轉換為電學量,從而可以進行溫度精確測量與自動控制的半導體器件。溫度傳感器用途十分廣闊,可用作溫度測量與控制、溫度補償、流速、流量和風速測定、液位指示、溫度測量、紫外光和紅外光測量、微波功率測量等而被廣泛的應用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設備、空調、汽車等領域。近年來汽車電子、消費電子行業的快速增長帶動了我國溫度傳感器需求的快速增長。
主要用途
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農業生產過程中一個很重要而普遍的測量參數。溫度的測量及控制對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性,溫度傳感器的數量在各種傳感器中居*,約占50%。
溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產的發展,新型溫度傳感器還會不斷涌現。
由于工農業生產中溫度測量的范圍極寬,從零下幾百到零上幾千度,而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內使用。
溫度傳感器與被測介質的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質保持熱接觸,使兩者進行充分的熱交換而達到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸,而是通過被測介質的熱輻射或對流傳到溫度傳感器,以達到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運動狀態物質的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
應用領域
溫度傳感器 [2] 是早開發,應用較廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼 開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。
兩種不同材質的導體,如在某點互相連接在一起,對這個連接點加熱,在它們不加熱的部位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱部位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度范圍內出現,如果精確測量這個電位差,再測出不 加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優點和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環境干擾信號的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關
RITTAL 頂部通風罩 SK 3149 007
RITTAL 感應傳感器 3396336
RITTAL 溫度控制器 3396628
RITTAL 過濾棉 SK 3183.100
RITTAL 總線模塊 1558510
RITTAL SK 3110,thermo relay
RITTAL 冷凝蒸發器 SK3301.500
RITTAL 3550000
RITTAL Compact enclosures AE , whd 500x700x250 mm AE.1057500
RITTAL SZ 2368.010
RITTAL 3305.54
RITTAL Heater SK3116000
RITTAL 濾芯 SK3182.100
RITTAL TE7000.520
RITTAL 安裝支架 SG 2374.040
RITTAL 感應傳感器 SZ 4127.010, 4127010
RITTAL 夾子 3451500
RITTAL 9340350;SV9340.350
RITTAL Base/plinth components front and rear, 200 mm high TS.8602800
RITTAL Rittal TopTherm air/water heat exchanger, roof-mounted, 2500 W, basic c onStrKo.l3le2r,0293100V, 50/60 Hz
RITTAL AE.1050500
RITTAL SK 3310700
RITTAL 報警指示燈 SG 2371.020
RITTAL 過濾器 SK3323.207
RITTAL 4140.02
RITTAL TS8601.200
RITTAL 塑料制管道堵頭 2459.000
RITTAL W1200H1400D600
RITTAL SK3327.700
RITTAL 9342310;SV9342.310
RITTAL 9344000;SV9344.000
RITTAL 溫控器 3110000
RITTAL DAS TS IT RACK 2000(h)*800(W)*800(D)
RITTAL 溫度控制器 SK 3110.000
RITTAL 9346010 fuse switch disconnector
RITTAL 9346010 connector
RITTAL THERMOSTAT SK.3110000
RITTAL Base/plinth trim panels, side, 200 mm TS.8602050
RITTAL E-Box EB , whd 200x300x120 mm EB.1554500
RITTAL Side panels, pair, for 1800 X 500 mm RAL 7035 TS.8185235
RITTAL Top enclosure system painted RAL 7035, with mounting plate single-door TS.8885500
RITTAL SK3322.200(148MM)
RITTAL TS8880.009
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。
中文名 溫度傳感器 外文名 temperature transducer 開始時間 17世紀初 主要類型 熱電偶、熱敏電阻等
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。
溫度傳感器(圖2)
溫度傳感器(圖2)
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*、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。
較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。
溫度傳感器(圖3)
溫度傳感器(圖3)
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,終可得到被測表面的真實溫度。較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。
溫度傳感器(圖4)
溫度傳感器(圖4)
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。
工作原理
金屬膨脹原理設計的傳感器
金屬在環境溫度變化后會產生一個相應的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉換成一個輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉換成一個輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設計的傳感器
在溫度變化時,液體和氣體同樣會相應產生體積的變化。
多種類型的結構可以把這種膨脹的變化轉換成位置的變化,這樣產生位置的變化輸出(電位計、感應偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發生變化。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負溫度系數
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為熱電偶。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。 [1]
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有*的響應速度,可以測量快速變化的過程。
挑選方法
如果要進行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中較常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中較常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境,
溫度傳感器(圖5)
溫度傳感器(圖5)
而且結實、價低,無需供電,也是醉便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡而言之,熱電偶是較簡單和較通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)
溫度傳感器(圖6)
溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是較靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差,并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會造成熱負載。不過也因此很不結實,大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致永的久性的損壞。
通過對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家工作學習有所幫助。
選用注意
1、被測對象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器(圖7)
溫度傳感器(圖7)
報警和自動控制,是否需要遠距離測量和傳送;
2、測溫范圍的大小和精度要求;
3、測溫元件大小是否適當;
4、在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應測溫要求;
5、被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害;
6、價格如保,使用是否方便。
檢定裝置
溫度傳感器檢定規程:
1、《JJG229-2010工業鉑、
溫度傳感器(圖8)
溫度傳感器(圖8)
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
溫度傳感器(圖9)
溫度傳感器(圖9)
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,
溫度傳感器(圖10)
溫度傳感器(圖10)
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。可實現:
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。
安裝使用
溫度傳感器在安裝和使用時,應當注意以下事項方可保證醉佳測量效果:
1、安裝不當引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,
溫度傳感器(圖11)
溫度傳感器(圖11)
換句話說,熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應為保護管直徑的8~10倍;熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場,所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達上百。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,
溫度傳感器(圖12)
溫度傳感器(圖12)
在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時,甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大,熱電偶波動的振幅就越小,與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的熱電偶測溫或控溫時,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度,應當選擇時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時間常數,除增加傳熱系數以外,較有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導熱性能好的材料,管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中,使用無保護套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時,如保護管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。
發展狀況
近年來,我國工業現代化的進程和電子信息產業連續的高速增長,
溫度傳感器(圖13)
溫度傳感器(圖13)
帶動了傳感器市場的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性,將非電學的物理量轉換為電學量,從而可以進行溫度精確測量與自動控制的半導體器件。溫度傳感器用途十分廣闊,可用作溫度測量與控制、溫度補償、流速、流量和風速測定、液位指示、溫度測量、紫外光和紅外光測量、微波功率測量等而被廣泛的應用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設備、空調、汽車等領域。近年來汽車電子、消費電子行業的快速增長帶動了我國溫度傳感器需求的快速增長。
主要用途
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農業生產過程中一個很重要而普遍的測量參數。溫度的測量及控制對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性,溫度傳感器的數量在各種傳感器中居*,約占50%。
溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產的發展,新型溫度傳感器還會不斷涌現。
由于工農業生產中溫度測量的范圍極寬,從零下幾百到零上幾千度,而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內使用。
溫度傳感器與被測介質的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質保持熱接觸,使兩者進行充分的熱交換而達到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸,而是通過被測介質的熱輻射或對流傳到溫度傳感器,以達到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運動狀態物質的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
應用領域
溫度傳感器 [2] 是早開發,應用較廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼 開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。
兩種不同材質的導體,如在某點互相連接在一起,對這個連接點加熱,在它們不加熱的部位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱部位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度范圍內出現,如果精確測量這個電位差,再測出不 加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優點和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環境干擾信號的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關
RITTAL TE7000.530
RITTAL 接口模塊 SG 2368.010
RITTAL 過濾器風扇 SK3323.107
RITTAL KL1527.510+1574.700 Include installation plate
RITTAL 1574.700 Include installation plate
RITTAL KL1502.510
RITTAL AE1035.500 Include installation plate
RITTAL SV9340.530 Ue=690 Imax=32A 1.5-6mm2
RITTAL 4315.710
RITTAL 冷凝水管 SK3301.608
RITTAL Thermostat SK3110.000 (5 ℃ -60 ℃)
RITTAL Test cabinet 500 * 700 * 250
RITTAL 20mm SZ2367200
RITTAL SK 3325.107
RITTAL 過濾器 SK 3325.207
RITTAL 熱交換器 3305500
RITTAL 安裝支架 9340030
RITTAL 9340000;SV9340.000
RITTAL SZ.2388120
RITTAL SZ.2388800
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。
中文名 溫度傳感器 外文名 temperature transducer 開始時間 17世紀初 主要類型 熱電偶、熱敏電阻等
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。
溫度傳感器(圖2)
溫度傳感器(圖2)
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*、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。
較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。
溫度傳感器(圖3)
溫度傳感器(圖3)
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,終可得到被測表面的真實溫度。較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。
溫度傳感器(圖4)
溫度傳感器(圖4)
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。
工作原理
金屬膨脹原理設計的傳感器
金屬在環境溫度變化后會產生一個相應的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉換成一個輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉換成一個輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設計的傳感器
在溫度變化時,液體和氣體同樣會相應產生體積的變化。
多種類型的結構可以把這種膨脹的變化轉換成位置的變化,這樣產生位置的變化輸出(電位計、感應偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發生變化。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負溫度系數
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為熱電偶。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。 [1]
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有*的響應速度,可以測量快速變化的過程。
挑選方法
如果要進行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中較常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中較常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境,
溫度傳感器(圖5)
溫度傳感器(圖5)
而且結實、價低,無需供電,也是醉便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡而言之,熱電偶是較簡單和較通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)
溫度傳感器(圖6)
溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是較靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差,并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會造成熱負載。不過也因此很不結實,大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致永的久性的損壞。
通過對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家工作學習有所幫助。
選用注意
1、被測對象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器(圖7)
溫度傳感器(圖7)
報警和自動控制,是否需要遠距離測量和傳送;
2、測溫范圍的大小和精度要求;
3、測溫元件大小是否適當;
4、在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應測溫要求;
5、被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害;
6、價格如保,使用是否方便。
檢定裝置
溫度傳感器檢定規程:
1、《JJG229-2010工業鉑、
溫度傳感器(圖8)
溫度傳感器(圖8)
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
溫度傳感器(圖9)
溫度傳感器(圖9)
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,
溫度傳感器(圖10)
溫度傳感器(圖10)
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。可實現:
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。
安裝使用
溫度傳感器在安裝和使用時,應當注意以下事項方可保證醉佳測量效果:
1、安裝不當引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,
溫度傳感器(圖11)
溫度傳感器(圖11)
換句話說,熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應為保護管直徑的8~10倍;熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場,所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達上百。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,
溫度傳感器(圖12)
溫度傳感器(圖12)
在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時,甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大,熱電偶波動的振幅就越小,與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的熱電偶測溫或控溫時,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度,應當選擇時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時間常數,除增加傳熱系數以外,較有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導熱性能好的材料,管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中,使用無保護套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時,如保護管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。
發展狀況
近年來,我國工業現代化的進程和電子信息產業連續的高速增長,
溫度傳感器(圖13)
溫度傳感器(圖13)
帶動了傳感器市場的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性,將非電學的物理量轉換為電學量,從而可以進行溫度精確測量與自動控制的半導體器件。溫度傳感器用途十分廣闊,可用作溫度測量與控制、溫度補償、流速、流量和風速測定、液位指示、溫度測量、紫外光和紅外光測量、微波功率測量等而被廣泛的應用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設備、空調、汽車等領域。近年來汽車電子、消費電子行業的快速增長帶動了我國溫度傳感器需求的快速增長。
主要用途
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農業生產過程中一個很重要而普遍的測量參數。溫度的測量及控制對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性,溫度傳感器的數量在各種傳感器中居*,約占50%。
溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產的發展,新型溫度傳感器還會不斷涌現。
由于工農業生產中溫度測量的范圍極寬,從零下幾百到零上幾千度,而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內使用。
溫度傳感器與被測介質的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質保持熱接觸,使兩者進行充分的熱交換而達到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸,而是通過被測介質的熱輻射或對流傳到溫度傳感器,以達到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運動狀態物質的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
應用領域
溫度傳感器 [2] 是早開發,應用較廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼 開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。
兩種不同材質的導體,如在某點互相連接在一起,對這個連接點加熱,在它們不加熱的部位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱部位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度范圍內出現,如果精確測量這個電位差,再測出不 加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優點和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環境干擾信號的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關
RITTAL 位移傳感器 sz 4127.010
RITTAL 過濾器 SK3327 107 155W 0.7A
RITTAL 熱交換器 SK3328140
RITTAL SZ7187.642
RITTAL 1 4138.18
RITTAL 空調柜 SK3304500
RITTAL SZ4138.180
RITTAL filter fan 24VDC 0.59A 224X224X105MM 230m3/h SK3325.027
RITTAL 4140840 LED light
RITTAL 4127000 Light switch
RITTAL SV9343.010 160A
RITTAL sk3351230,fan 230v 50hz 480mh
RITTAL 安裝支架 sk3355100,fan 230v 50hz 480mh
RITTAL SZ4155.100
RITTAL 1058.500
RITTAL 加熱器 SK 3105.340
RITTAL Top enclosure system painted RAL 7035, with mounting plate single-door TS.8885500
RITTAL 空調濾網 SK3286.400
RITTAL 溫控器 3396550
RITTAL 7240260
RITTAL SK 3110,bimetal time-delay relay
RITTAL SK3323.200(204MM)
RITTAL SK3322.100(148MM)
RITTAL SK3323.100(204MM)
RITTAL 過濾棉 SK 3183.100
RITTAL 過濾棉 SK 3182.100
RITTAL 熒光燈管 4139180
RITTAL 熒光燈管 4139140
RITTAL 密封件 2460000
RITTAL 濾芯 3286410
RITTAL 扳手 2547000
RITTAL 安裝支架 2374040
RITTAL 接口模塊 2368010
RITTAL 報警指示燈 2371020
RITTAL 適配器 9340530
RITTAL 頂部通風罩 SK 3149 007
RITTAL 安裝支架 SZ2400000
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。
中文名 溫度傳感器 外文名 temperature transducer 開始時間 17世紀初 主要類型 熱電偶、熱敏電阻等
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。
溫度傳感器(圖2)
溫度傳感器(圖2)
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*、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。
較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。
溫度傳感器(圖3)
溫度傳感器(圖3)
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,終可得到被測表面的真實溫度。較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。
溫度傳感器(圖4)
溫度傳感器(圖4)
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。
工作原理
金屬膨脹原理設計的傳感器
金屬在環境溫度變化后會產生一個相應的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉換成一個輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉換成一個輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設計的傳感器
在溫度變化時,液體和氣體同樣會相應產生體積的變化。
多種類型的結構可以把這種膨脹的變化轉換成位置的變化,這樣產生位置的變化輸出(電位計、感應偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發生變化。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負溫度系數
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為熱電偶。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。 [1]
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有*的響應速度,可以測量快速變化的過程。
挑選方法
如果要進行可靠的溫度測量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測試中較常用的溫度傳感器。
以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測量中較常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境,
溫度傳感器(圖5)
溫度傳感器(圖5)
而且結實、價低,無需供電,也是醉便宜的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。
不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。
簡而言之,熱電偶是較簡單和較通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測量和應用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導體材料, 大多為負溫度系數,即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)
溫度傳感器(圖6)
溫度變化會造成大的阻值改變,因此它是較靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差,并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測量技巧。熱敏電阻體積小是優點,它能很快穩定,不會造成熱負載。不過也因此很不結實,大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導致永的久性的損壞。
通過對兩種溫度儀表的介紹,希望對大家工作學習有所幫助。
選用注意
1、被測對象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器(圖7)
溫度傳感器(圖7)
報警和自動控制,是否需要遠距離測量和傳送;
2、測溫范圍的大小和精度要求;
3、測溫元件大小是否適當;
4、在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應測溫要求;
5、被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害;
6、價格如保,使用是否方便。
檢定裝置
溫度傳感器檢定規程:
1、《JJG229-2010工業鉑、
溫度傳感器(圖8)
溫度傳感器(圖8)
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
溫度傳感器(圖9)
溫度傳感器(圖9)
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,
溫度傳感器(圖10)
溫度傳感器(圖10)
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。可實現:
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。
安裝使用
溫度傳感器在安裝和使用時,應當注意以下事項方可保證醉佳測量效果:
1、安裝不當引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,
溫度傳感器(圖11)
溫度傳感器(圖11)
換句話說,熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應為保護管直徑的8~10倍;熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場,所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達上百。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,
溫度傳感器(圖12)
溫度傳感器(圖12)
在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時,甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大,熱電偶波動的振幅就越小,與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的熱電偶測溫或控溫時,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度,應當選擇時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時間常數,除增加傳熱系數以外,較有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導熱性能好的材料,管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中,使用無保護套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時,如保護管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。
發展狀況
近年來,我國工業現代化的進程和電子信息產業連續的高速增長,
溫度傳感器(圖13)
溫度傳感器(圖13)
帶動了傳感器市場的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性,將非電學的物理量轉換為電學量,從而可以進行溫度精確測量與自動控制的半導體器件。溫度傳感器用途十分廣闊,可用作溫度測量與控制、溫度補償、流速、流量和風速測定、液位指示、溫度測量、紫外光和紅外光測量、微波功率測量等而被廣泛的應用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設備、空調、汽車等領域。近年來汽車電子、消費電子行業的快速增長帶動了我國溫度傳感器需求的快速增長。
主要用途
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農業生產過程中一個很重要而普遍的測量參數。溫度的測量及控制對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性,溫度傳感器的數量在各種傳感器中居*,約占50%。
溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等等。隨著生產的發展,新型溫度傳感器還會不斷涌現。
由于工農業生產中溫度測量的范圍極寬,從零下幾百到零上幾千度,而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內使用。
溫度傳感器與被測介質的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質保持熱接觸,使兩者進行充分的熱交換而達到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸,而是通過被測介質的熱輻射或對流傳到溫度傳感器,以達到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運動狀態物質的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
應用領域
溫度傳感器 [2] 是早開發,應用較廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼 開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。
兩種不同材質的導體,如在某點互相連接在一起,對這個連接點加熱,在它們不加熱的部位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱部位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度范圍內出現,如果精確測量這個電位差,再測出不 加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優點和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環境干擾信號的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關
RITTAL 塑料制管道堵頭 2459.000
RITTAL 溫度傳感器 SK 3114.200
RITTAL 感應傳感器 SZ 4127.010, 4127010
RITTAL SV9342.710
RITTAL 空調 SK3203100
RITTAL Control_cabinet
RITTAL 控制臺 TP6746.500
RITTAL 8611200(8611350)
RITTAL 過濾器 SK 3325.207
RITTAL CP 6212.620
RITTAL 隔離開關 SV9343.010 160A
RITTAL AE 1002.600
RITTAL 1 TS8184.235
RITTAL 1 TS4115.000
RITTAL 熱交換器 SK3305540
RITTAL 1 SK3323607
RITTAL 8611029
RITTAL KL3020210304
RITTAL 附件 SK 3243.200
RITTAL 3238.1
RITTAL H 2000 MM/ W 600MM
RITTAL PLC cabinet air-condition and Accessories 1000W
RITTAL TS 8611.020
RITTAL TS8806.500(1200MM)
RITTAL ES 5784.5
RITTAL 8611299
RITTAL 隔離器 8V9343.000 160A
RITTAL GA231
RITTAL AP129640002
RITTAL SK 3308100
RITTAL SK 3240.200
RITTAL 溫度控制器 S.N.?A0002579?REV.1.126?ROHS?911535?CODE?RITM400000? Order number:3334.669
RITTAL ELECTRICAL PANEL AIR CONDITION TYPE: SK 3304100-RITTAL
RITTAL 控制箱 RITTAL JB7-220
RITTAL SK3240.600
RITTAL 1 TS8601.000
RITTAL 恒濕器 SK3118000
RITTAL 隔離開關 SV9344.010/160A
RITTAL 2482.72
RITTAL AP2600.500
RITTAL TS4118.000
RITTAL TS8806.500(600MM)
RITTAL 3302.100+1194.358
RITTAL SZ 2418.000
RITTAL 4155000
RITTAL SV9344.010 160A
RITTAL SK3322607、SK3322267
RITTAL MTT_cabinet 1054500
RITTAL SO 2905.2
RITTAL FAN,SK3323107,230V,50/60HZ
RITTAL TS-9666.915
RITTAL CP 6212.100
RITTAL 6315600
RITTAL 隔離開關 SV9343.110 250A
RITTAL KS 1423,600 300X200 H=150
RITTAL SV9340.450
RITTAL AE 1010.600
RITTAL SZ 2433 RF
RITTAL SK3298100
RITTAL 機柜 TS 8806.998
RITTAL 空調 SK3385520
RITTAL SK3382.100 230V??50/60HZ
RITTAL SK3383.100 230V??50/60HZ
RITTAL SK3359140
RITTAL 機箱 AE.1060.500
RITTAL ELECTRICAL PANEL AIR CONDITION TYPE: SK 3305100-RITTAL
RITTAL SZ 2482.710,SZ RJ45 extension 1.0 m,85444290
RITTAL SK3240.060
RITTAL SK3240.066
RITTAL 制冷機 SK 3303500
RITTAL SK 3397.546
RITTAL 1 SK3303.520
RITTAL 插座蓋 TS8601.040
RITTAL 1 TS8080.500
RITTAL 1 GA9104.210
RITTAL 燈具 PS 4155100 110-250V 50/60Hz TC-DEL 26W
RITTAL 溫控器 3396550
RITTAL 制冷機 3304500
RITTAL 熱交換器 3328500
RITTAL 熱交換器 3305500
RITTAL 液位指示器 3396625
RITTAL 溫度傳感器 3397955
RITTAL SZ2420
RITTAL 溫控器 SK3110000
RITTAL 空氣/水熱交換器 SK 3374100 230V 50/60HZ 1~
RITTAL 熱交換器 SK3387540
RITTAL SZ 4138.140
RITTAL SZ 4127.000
RITTAL 2482.330
RITTAL AE 1077.500
RITTAL SK3337.509,pls see the pic
RITTAL 濾芯 SK3183 1S; 280mm×280mm, 5stk/pack
RITTAL SK 3370.200
RITTAL AP2615.500
RITTAL SZ 4138.140
RITTAL TS 4638.800
RITTAL AP2611.500
RITTAL SK3302.100 IP54
RITTAL SK3365.669 KB17.01.CA
RITTAL 熱交換器 3332540
RITTAL 頂部通風罩 SK3149007
RITTAL 熱交換器 3332540
RITTAL SZ 2372.010
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RITTAL SK3326617
RITTAL PS4155100 TC-DEL 26w
RITTAL SK3323107
RITTAL 溫度控制器 SK 3110.000
RITTAL SK 3325.107
RITTAL EB1548
RITTAL SK3107000
RITTAL 制冷機附件 SK3301.560
RITTAL 制冷機 SK3382.500
RITTAL 熱交換器 3302100
RITTAL SV9343.200 400A
RITTAL SK3248 F-NR:53911
RITTAL rittal Doorknob
RITTAL AE1045.500
RITTAL SZ4103.350
RITTAL 7187.206
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RITTAL 2844.200
RITTAL 2916.200
RITTAL 2833.200
RITTAL 4580000
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RITTAL 4371000
RITTAL KL1515.510
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RITTAL 熱交換器 3329500
RITTAL SK 3374953
RITTAL CP 6072.600
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RITTAL 600W600H190D
RITTAL CP 6212.300
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RITTAL 離心通風機 SK3396.082? 230VAC
RITTAL SK3110
RITTAL SZ 4155.500
RITTAL 電纜 SZ 4315.100
RITTAL SV9342.270
RITTAL SV9340.450
RITTAL 231125098/001 AE1380.099
RITTAL SK3326?107
RITTAL SZ 1594.000
RITTAL SZ 2470.000
RITTAL 機柜 KA 7994.459
RITTAL 1 sk 3329540
RITTAL 空調 sk 3332140
RITTAL 盒子 1016600
RITTAL 接線盒 1509510 BHT 500x300x120mm
RITTAL 接線盒 1503510 BHT 300x200x120mm
RITTAL 空調濾網 SK3286.400
RITTAL 熱交換器 SK 3212024
RITTAL 風扇 SK 3241100 (Nachfolger vom SK 3325.107)
RITTAL 機柜 5842500 (Nachfolger vom ES 5784.500)
RITTAL 鋼制盒子 EB 1548500
RITTAL 附件 TS 8601920 (Nachfolger vom SO 2905.200)
RITTAL 溫控器 SK3110.000
RITTAL 盒子 1050500
RITTAL 機柜 AE 1054500
RITTAL 風扇 SK 3240200 (Nachfolger vom SK 3325.207)
RITTAL 溫控器 3396550
RITTAL 溫控器 3110000
RITTAL 制冷機 SK 3303500
RITTAL 風扇 3327107
RITTAL 制冷機 SK 3303500
RITTAL 頂部通風罩 SK3149007
RITTAL 熱交換器 SK 3387540
RITTAL 冷卻裝置 SK 3304500
RITTAL 制冷機 SK 3303500
RITTAL 制冷機 3304500
RITTAL 3328500 4EA620B24 KUEHLGERAET/TOP THERM PLUS WANDGERAET, SK3328.100
RITTAL SV9346.030
RITTAL 母線蓋板 SV3092000
RITTAL溫度傳感器SK3114.200順勢而行
設備制造是發展短板陳斌指出,當前機械工業發展存在的問題和短板主要有以下幾個方面:一是投資增速回落過快。在機械工業13個大行業中,近半數的行業投資同比下降,分別是內燃機、重型、機床、石化通用機械、文化辦公設備、其他民用機械6個行業。
德國RITTAL威圖3183100
德國RITTAL威圖3183100