第07讲 几种温度传感器ppt课件.ppt

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1、第七讲几种温度传感器辐射式温度传感器石英晶体测温传感器光纤传感器辐射式温度传感器单色辐射高温计23比色高温计双击添加标题文字辐射测温基本原理14全辐射高温计辐射式温度传感器radiationtemperaturetransducer/sensor德国物理学家，量子力学的创始人，二十世纪最重要的物理学家之一，因发现能量量子而对物理学的进展做出了重要贡献，并在1918年获得诺贝尔物理学奖。量子力学的发展被认为是20世纪最重要的科学发展，其重要性可以同爱因斯坦的相对论相媲美。马克斯·普朗克(1858―1947)MaxKarlErnstLudwigPlan

2、ck概述辐射(非接触)式测温方法：利用物体辐射能随温度变化的性质，通过测量物体的辐射能或与辐射能有关的信号来实现温度测量。用这种方法测温时，感受件不需与被测介质相接触。优点：1）感受件不需与被测介质相接触，仪表不会破坏被测介质的温度场；2）从理论上讲仪表的测温上限不受限制，可达2000℃以上；3）测温过程中，仪表的滞后小，动态性能好，反应快；4）输出信号大、灵敏度和准确度高。通常用来测量高于700℃的温度。辐射式测温仪表分类：普朗克定律→光学、光电、比色高温计和红外测温仪全辐射定律→全辐射高温计红外热图张XX男53岁主诉：左侧胸部偶尔疼痛，闷胀不适

3、1年余。既往体健，胸部X片、心电图均未提示明显异常。查体：胸背部无明显压痛。热图：红外线检查提示左侧心前区低温改变诊断：考虑心肌供血下降。治疗：予以星状神经节阻滞治疗，自诉症状明显好转。复查热图：红外热图提示双侧胸部温度对称改变辐射测温过程：热辐射源（被测介质）→传输通道（空气、真空、光纤）→热辐射接收和处理装置一、辐射测温基本原理辐射热thermalradiation：任何物体的温度高于绝对零度（0K）时就有能量释出，其中以热能方式向外发射的那一部分电磁波称为热辐射。黑体能对落在它上面的辐射能量全部要吸收的物体。全辐射体热辐射与温度的关系（1）普

4、朗克定律(1900年)：全辐射体（黑体）的光谱辐射出射强度E0(λ,T)与其波长λ和温度T的关系：一种在任何温度下对投射到其上的任何波长的热辐射均能全部吸收的物体单位表面积、单位时间内所辐射的能量(2.5.1)普朗克函数曲线图：当T<3000K时，可用维恩公式代替，误差在1%以内。维恩公式：——单色辐射（光学、光电）高温计的理论依据全辐射体辐射定律（斯忒藩-波尔兹曼定律）——全色辐射高温计的理论依据波长λ从0～∞之间的全部光谱辐射出射度的总和E0实际物体的热辐射特性（同一T、λ下）（2）实际物体的发射率ε：（同一T下）（1）实际物体在波长λ下的光谱

5、发射率ελ：实际物体的ελ随波长λ而变化，但总小于1。多数非金属λ↑→ελ↑；而多数金属λ↑→ελ↓；若某物体的ελ不随波长λ而变化→灰体二、单色辐射高温计1、测温原理：物体在高温状态下会发光，具有一定的亮度。物体在波长λ下的亮度Lλ和它的光谱辐射出射强度Eλ成正比。2、灯丝隐灭式光学高温计（亮度对比法）1-物镜(接受热源);2-吸收玻璃;3-高温计标准灯;4-目镜;5-红色滤光片;6-测量电表;7-滑线电阻WGG2型光学高温计测量范围：700~2000℃可用于冶金、化工和机械等工业生产过程中，测量冶炼、烧铸、轧钢、玻璃熔窖、锻打、热处理的温度。全

6、辐射体：实际物体：ελ不同使得仪表无法统一分度；故仪表按全辐射体亮度与温度的关系式来分度。3、亮度温度在波长为λ的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度Lλ和全辐射体在温度Ts时的亮度L0λ相等，则把Ts称为被测物体在波长λ时的亮度温度。∵0<ελ<1，∴测到的亮度温度总是低于物体真实温度的，即Ts

7、电高温计（1）既可使用可见光，又可使用红外光谱，有利于测低温。（2）准确度高、灵敏度高。（3）可以连续、自动测量和记录，信号可以远传。ITS－90规定：从961.78℃以上温度用光电代替光学高温计作为标准仪器。三、比色高温计1、测温原理：当温度变化时，物体的最大单色辐射出射度将向波长增大或减小的方向移动。使两个固定波长λ1和λ2下的光谱辐射出射度比值变化。因此，测出两者比值即可知被测温度。若物体的温度为T，则求得：2、双通道比色高温计1-物镜；2-反射镜；3-倒像镜；4-目镜；5-人眼；6-红外滤光片＋硅光电池E1；7-分光镜；8-可见光滤光片＋硅

8、光电池E2；9-场镜；10-视场光栏;若温度为T的实际物体在两个波长下的光谱辐射出射度的比值与温度为Tc的全辐射体在同样两