由于温度测量的普遍性,温度传感器在各种传感器中排名第一,约占50%。温度传感器是通过改变物体的某些特性来间接测量温度的。温度传感器在膨胀、电阻、电容、电动势、磁性、频率、光学特性和热噪声等物理参数上随温度变化。选择温度传感器比选择其它类型传感器所需要考虑内容更多,下面简单介绍温度传感器的选用和探头类型。
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,是不太容易的。大多数情况下,对温度传感器选用,需考虑以下几点因素:
(1) 被测对象温度否需记录、报警和自动控制,否需要远距离测量和传送。
(2) 测温范围大小和精度要求。
(3) 测温元件大小否适当。
(4) 被测对象温度随时间变化场合,测温元件滞后能否适应测温要求。
(5) 被测对象环境条件对测温元件否损害。
(6) 价格如保,使用否方便。
温度传感器品种繁多,主要分为四类,分别是热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器以及IC温度传感器,其中IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种。同时根据测量环境以及介质的不同,温度传感器的测温探头主要有以下几种类型:
1、表面探头,用来测量物体的表面温度。空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触。必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦,否则在测量时则会影响测量结果。
2、空气温度探头,用来测量空气温度,例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等,空气探头的传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响,最佳的解决方法是在气流为2-3m/s时,顺流轻移探头,使温度达成平衡稳定。
3、刺入/浸入式探头:用于测量液体及固体的温度,探头的前端设计为针状刺入式。使用时如果测量探头的温度比被测物体低,根据能量守恒原理,热能会从被测物体热导至探头上;如果测量探头的温度比被测物体较高,同理热能则从探头传导至被测物体。这就意味着被测物体被加热升温,所测得的温度是加温之后的物体温度,在此测量情况,探头与介质的比值必须考虑,因为探头与介质的比值越好,越能更精准的测得物体获取的能量,由于能量转移的原因会导致测量时产生误差。我们一定要注意仪器测量的不是介质的温度,而是传感器的温度,此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时,尽量何持液体的流动可以有效减少误差。
温度探头采用接触方法,主要应用在食品的抽样检查、食品运输过程中的温度监控、烟道中流动烟气中心温度测量、不同点温差测量、电子焊接时通过表面温度测量检测预热状况、在化学反应过程时通过浸入式测量化学溶液的温度、在机械制造行业,测量轴承与齿轮的表面温度,用以维护及检修等等方面。
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