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根據(jù)溫度傳感器的使用方式,通常分為接觸法與非接觸法兩類(lèi)。
(a)接觸法。由熱平衡原理可知,兩個(gè)物體接觸后,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到熱平衡,它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計(jì),就可以用它對(duì)另一個(gè)物體實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量,這種測(cè)溫方式稱為接觸法。其特點(diǎn)是,溫度計(jì)要與被測(cè)物體有良好的熱接觸,使兩者達(dá)到熱平衡。因此,測(cè)溫準(zhǔn)確度較高。用接觸法測(cè)溫時(shí),感溫元件要與被測(cè)物體接觸,往往要破壞被測(cè)物體的熱平衡狀態(tài),并受被測(cè)介質(zhì)的腐蝕作用。因此,對(duì)感溫元件的結(jié)構(gòu)、性能要求苛刻。
(b)非接觸法。利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測(cè)定物體溫度,這種測(cè)溫方式稱為非接觸法。它的特點(diǎn)是:不與被測(cè)物體接觸,也不改變被測(cè)物體的溫度分布,熱慣性小。從原理上看,用這種方法測(cè)溫上限很高。通常用來(lái)測(cè)定1000℃以上的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或反應(yīng)迅速的高溫物體的表面溫度。
接觸法與非接觸法測(cè)溫特性
| 接觸法 | 非接觸法 |
特 點(diǎn) | 測(cè)量熱容量小的物體有困難;測(cè)量移動(dòng)物體有困難;可測(cè)量任何部位的溫度;便于多點(diǎn)集中測(cè)量和自動(dòng)控制 | 不改變被測(cè)介質(zhì)溫場(chǎng),可測(cè)量移動(dòng)物件的溫度,通常測(cè)量表面溫度 |
測(cè)量條件 | 測(cè)溫元件要與被測(cè)對(duì)象很好接觸;接觸測(cè)溫元件不要使被測(cè)對(duì)象的溫度發(fā)生變化 | 由被測(cè)對(duì)象發(fā)出的輻射能充分照射到檢測(cè)元件;被測(cè)對(duì)象的有效發(fā)射率要準(zhǔn)確知道,或者具有重現(xiàn)的可能性 |
測(cè)量范圍 | 容易測(cè)量1000℃以下的溫度,測(cè)量1200℃以上的溫度有困難 | 測(cè)量1000℃以上的溫度較準(zhǔn)確,測(cè)量1000℃以下的溫度誤差大 |
準(zhǔn)確度 | 通常為0.5%~1%,依據(jù)測(cè)量條件可達(dá)0.01% | 通常為20℃左右,條件好的可達(dá)5~10℃ |
響應(yīng)速度 | 通常較慢,約1~3分鐘 | 通常較快,約2~3秒,即使遲緩的也在10秒內(nèi) |
常用溫度計(jì)的種類(lèi)及特性
原 理 | 種 類(lèi) | 使用溫度范圍℃ | 量值傳遞溫度范圍℃ | 準(zhǔn)確度 ℃ | 線性化 | 響應(yīng)速度 | 記錄與控制 | 價(jià) 格 | |
膨 脹 | 水銀溫度計(jì) | -50~650 | -50~550 | 0.1~2 | 可 | 中 | 不適合 | 賤 | |
壓 力 | 液體壓力溫度計(jì) | -30~600 | -30~600 | 0.5~5 | 可 | 中 | 適合 | 賤 | |
電 阻 | 鉑電阻溫度計(jì) | -260~1000 | -260~961 | 0.01~5 | 良 | 中 | 適合 | 貴 中 | |
熱電動(dòng)勢(shì) | 熱電 | B | 0~1800 | 0~1600 | 4~8 | 可 | 快 | 適合 | 熱電動(dòng)勢(shì) |
N | 0~1300 | 0~1200 | 2~10 | 良 | 快 | 適合 |
| ||
熱輻射 | 光學(xué)高溫計(jì) | 700~3000 | 900~2000 | 3~10 | 非 | — | 不適合 | 中 | |
光電高溫計(jì) | 200~3000 | 600~2500 | 1~10 | 非 | 快 | 適合 | 貴 |
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