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1、2黑龙江八一农垦大学学报:第12卷第期12(2)54~5920(X)年6月J.ofHeilon自iang彻gustFirstLandReclam面onUniversityJune200:一一一文章编号10022090(2000)02005406常用温度检测方法的分析,,,’2匡丽红’3赵斌李大勇辛萍.,(1黑龙江八一农垦大学工程学院密山158308;2.建三江农垦分局七星农场水利队:3.哈尔滨红光集团油脂化工厂),,:在;摘要目前工农业生产和国民经济生活中温度测量日益重要新型温度传感器不断涌现通过对现代常用温度传感器的工作原理和特性的分析,便于在工作中根据
2、具体情况,选用提供依据。:;;关键词温度传感器测量::中图分类号TB942文献标识码AO前言温度的计量和监测在工农业生产和国民经济部门有着十分重要的意义。例如,大棚、。;因栽培若不控制温度势必影响产量大型粮仓若不控制温度势必将使粮食变质腐烂,。此精确地检测和控制温度的要求十分强烈常用的测温方法,,温度是表征物体冷热程度的物理量任意两个冷热程度不同的物体相接触必然发,,生热交换现象热量将由受热程度高的物体传向受热温度低的物体直到两物体的冷热,。,程度完全一致即达到热平衡状态为止利用这一原理我们可以选择某一物体同被测物体相接触来测量它的温度。当两者达到平衡状态
3、时,选择物体与被测物体温度相等,于是,通过对所选物体的物理参量(如物体的尺寸,密度,电阻率,热电势和热辐射强,。度等)的测量便可以定理地给出被测物体的温度数值测温方法很多,仅从测量体与被测介质接触与否来分,有接触式测温与非接触式测温两大类。接触式测温是基于热平衡原理,测温敏感元件必须与被测介质接触,使两者处于同一热平衡状态,具有同一温度,如水银温度计,热电偶温度计等就是利用此法测量。非接触式测温是利用物质的热辐射原理,测温元件不需与被测介质接触,而是通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度,如辐射温度计,光纤温度计等。接触式测温简单、可靠,且测量精度高。但是
4、由于测温元件需与被测介质接触后进,,。,行的热交换才能达到热平衡因而产生了滞后现象另外由于受到耐高温材料的限,。,制接触式测量不能应用于很高温度的测量非接触式测温由于测温元件不与被测介:一收稿日期200O卜15:,,,,,。作者简介赵斌男30岁讲师黑龙江八一农垦大学毕业主要从事农机运用的教学研究2:第期赵斌等常用温度检测方法的分析5,,,;质接触因而其测温范围很广其测温上限原则上不受限制测温速度也较快而且可以对运动体进行测量。但是,它受到物体的发射率,被测对象到仪表之间的距离,烟尘,,。和水汽等其它介质的影响一般测温误差较大目前使用较广的是接触式测温下面介
5、绍几种现代常用温度测量方法。1.1热电偶热电偶是基于贝克发现的热电势效应而制成的简便,。,l一~门温度计是工业上使用最多的温度传感器如图所示侧定对象广、,厂,
6、l将不同种类的二根金属导线AB连接起来并保持接。点的温度为T若设由电压计犷引出的导线C与金属、,:线AB连接点的温度为T0则显现出来的电位差E为JlE二a、(T一T0)+咨(T一T0)2+⋯⋯沮度TL_二墓准沮度,,。其中常数a、为塞贝克系数古为常数图l热电偶,。,a:系数的值大约为10尸/℃依赖于金属的种类通常选用塞贝克效应大的材料,,,、,,,,,。例如对于贵金属可选用尸Rh一尸对于贱金属可选用
7、NiCu一NiAl等电,。动势E与连接的方法和沿金属线的温度分布等细节无关仅单一地由温度T和T0决定,。在实际测量中通常是将基准温度T0保持在冰点(0℃),,,不同的热电偶其测温范围各不相同例如铂一铂锗热电偶可用于温度范围为O一,。,1600℃的测量铜一康铜热电偶的测温范围为一20卜+350℃T0=0℃时这些热电偶.,.。在100℃时的热电势分别为06452mV4277mV1.2测温电阻1.2.1热电阻热电阻是将温度变化转变为电阻变化的感温度传感元件。金属的电阻依赖于温度,-,’金属导体的电阻率可由下式给出二其中n,,。P二为电子浓度q为电子电荷产为nnq
8、产电子迁移率。对于金属而言,n不随温度而变,当电子因晶格振动而被散射时,迁移率。。,,声与绝对温度成反比因此金属的电阻随温度的增加而直线增加电阻温度系数几。,。一200一500℃乎为恒定的正值然而在低温下电阻温度系数变小所以其测温范围在,,lmK。的温度区域在此温区内此种温度计的测量精度可高达以内,。利用金属的典型电阻温度计是以铂(尸)为电阻体的铂电阻温度计由于铂具有化学性能和热学性能稳定的特点,且易提纯,所以作为测温电阻是最理想的。在常温下,其电阻率为1,06K10’7Q·cm,甩阻温度系数为+0.392%/℃。1.2.2热敏电阻、、u、OnOco:热敏
9、电阻是金属氧化物(NIMTio等)的粉末按一定比例混合烧结而56黑
