溫度傳感器主要形式和溫度探頭類(lèi)型
熱電偶由兩種不同的金屬絲焊接而成,例如:NiCr-Ni(K型),利用熱電效應來(lái)工作的,兩種不同的金屬絲,構成一個(gè)閉合回路,不同的兩種導體存在著(zhù)溫差,兩者產(chǎn)生電動(dòng)熱。因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,此現象稱(chēng)之為熱電現象。
鉑電阻測量原理不同于熱電偶測量方法。鉑電阻傳感器本質(zhì)上來(lái)講屬于PTC熱敏電阻的一種。金屬的電阻率會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而增大,因此這種特性被用來(lái)測量溫度。薄膜式鉑電阻,由于結構超薄,因此在電阻不被影響的前提下,配置了一個(gè)玻璃套管,用以保護。目前通用的鉑電阻的電阻值為100Ohm(0℃時(shí)),這是目前國際通用的鉑電阻。另外一種PT100傳感器采用繞線(xiàn)陶瓷式,此種方法將鉑絲攻成螺旋狀,再裝入陶瓷基體內,此傳感器結構十分緊密,在所有鉑電阻傳感器中,這種結構精度最高,使用時(shí)間持久并且無(wú)老化現象,但是相較于熱電偶的測量原理,反應時(shí)間較緩,因此在應用時(shí)經(jīng)常運用于食品科技,特別是實(shí)驗室研發(fā)環(huán)節。
NTC熱敏電阻使用較為廣泛且較經(jīng)濟的一款溫度傳感器。由于混合的氧化物陶瓷材料構成,具有負的溫度系數,這是稱(chēng)之為NTC的原因(negative temperature coefficient縮寫(xiě))。隨著(zhù)溫度的升高,阻值降低,這與PT100傳感器的測量特性完全相反。
通過(guò)溫度傳感器制成的溫度探頭類(lèi)型主要也有三種:
1、刺入/浸入式探頭:用于測量液體及固體的溫度,探頭的前端設計為針狀刺入式。使用時(shí)如果測量探頭的溫度比被測物體低,根據能量守恒原理,熱能會(huì )從被測物體熱導至探頭上;如果測量探頭的溫度比被測物體較高,同理熱能則從探頭傳導至被測物體。這就意味著(zhù)被測物體被加熱升溫,所測得的溫度是加溫之后的物體溫度,在此測量情況,探頭與介質(zhì)的比值必須考慮,因為探頭與介質(zhì)的比值越好,越能更精準的測得物體獲取的能量,由于能量轉移的原因會(huì )導致測量時(shí)產(chǎn)生誤差。我們一定要注意儀器測量的不是介質(zhì)的溫度,而是傳感器的溫度,此測量誤差可以通過(guò)以下方式減?。捍倘牖蚪氲纳疃?0或15倍于探頭的直徑;當測量液體時(shí),盡量何持液體的流動(dòng)可以有效減少誤差。
2、空氣溫度探頭,用來(lái)測量空氣溫度,例如冷庫、冷柜、空調室(調溫)、通風(fēng)場(chǎng)所(通風(fēng)/排風(fēng))等,空氣探頭的傳感器裸露,因此示值很容易受氣流所影響,最佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時(shí),順流輕移探頭,使溫度達成平衡穩定。
3、表面探頭,用來(lái)測量物體的表面溫度??諝鉁囟忍筋^和表面探頭使用進(jìn)行表面溫度測量時(shí),探頭的前端必須垂直于被測物體,與被測物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面必須平坦,否則在測量時(shí)則會(huì )影響測量結果。
溫度探頭采用接觸方法,主要應用在食品的抽樣檢查、食品運輸過(guò)程中的溫度監控、煙道中流動(dòng)煙氣中心溫度測量、不同點(diǎn)溫差測量、電子焊接時(shí)通過(guò)表面溫度測量檢測預熱狀況、在化學(xué)反應過(guò)程時(shí)通過(guò)浸入式測量化學(xué)溶液的溫度、在機械制造行業(yè),測量軸承與齒輪的表面溫度,用以維護及檢修等等方面。
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