接触式测温仪表及非接触式测温仪表

  仪器网 ·  2012-07-14 23:42  ·  40952 次点击
一、接触式测温仪表
由热平衡原理可知,两个物体接触后,经过足够长的时间达到热平衡,则它们的温度必然相等。如果其中之一为温度计,就可以用它对另一个物体实现温度测最,这种测沮方式称为接触法测温,以此为基础设计的温度计称为接触式测溢仪表。测M时,温度计必须与被测物体直接接触,充分换热。
接触式测温仪表的优点是:
(1)测温准确度相对较高,直观可靠;
(2)系统结构相对简单,测温仪表价格较低;
(3)可测2任何部位的温度;
(4)便于多点集中测量和自动控制。
接触式测温仪表的缺点是:
(1)因为要进行充分的热交换,测温时有较大的滞后,响应时间约为几十秒到几分钟。进行动态温度测量时,为减小动态测温误差,应注意采取动态补偿措施;
(2)在接触过程中易破坏被测对象的温度场分布和热平衡状态,从而造成测最误差;
(3)不能测量移动的或太小的物体;
(4)测温上限受到温度计材质的限制.故所测温度不能太高;
(5)易受被测介质的腐蚀作用,对感温元件的结构、性能要求苛刻,恶劣环境下使用需外加保护套管。
接触式测温仪表主要有膨胀式温度计、热电阻温度计和热电偶温度计。
二、非接触式测温仪表
非接触式测温仪表是基于物体的热辐射原理设计而成的。测量时,感温元件不与被测对象直接接触。通常用来测定1000℃以上,移动、旋转或反应迅速的高温物体的温度或表面温度。
其优点是:
(1)测温范围广(理论上讲没有上限限制),适于高温测最;
(2)测温过程中不破坏被测对象的温度场,不影响原温度场分布;
(3)能测运动物体的温度;
(4)热惯性小.探测器的响应时间短,测温响应速度快,约2一3s,易于实现快速与动态温度测量。在一些特定的条件下,例如核子辆射场.辐射测温可以进行准确而可靠的测量。
非接触式测温仪表的缺点是:
(1)它不能直接测得被测对象的真实温度。要得到真实温度,需要进行发射率的修正。而发射率是一个影响因素相当复杂的参数,这就增加了对测量结果进行处理的难度。
(2)由于是非接触,辐射温度计的测量受中间介质的影响较大。特别是在工业现场条件下,周围环境比较恶劣,中间介质对测童结果的影响就更大。在这方面,温度计波长范围的选择是很重要的。
(3)由于辐射测温的原理复杂,导致温度计结构复杂,价格较高。非接触式测温仪表主要有辐射温度计、光纤辐射温度计等,其中前者又分为全辐射温度计、亮度温度计(光学高溢计、光电高温计)和比色温度计。
接触式测温仪表和非接触式测温仪表的主要区别如表2—3所示。
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温度测最仪表还可根据测温范围分为商温、中温和低N温度计;根据仪表准确度等级分为基准、标准和工业用温度计。
由于电子器件的发展,集成温度传感器、便携式数字温度计已逐渐得到应用。它配有齐种样式的热电偶和热电阻探头,使用比较方便灵活。便携式红外辐射温度计的发展也很迅速,装有微处理器的便携式红外辐射温度计具有存贮计算功能,能显示一个被测表面的多处温度,或一个点温度的多次测量的平均温度、最高温度和最低温度等。
此外,还研制出多种其他类型的温度测量仪表,如川晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表;采用热像扫描方式的热像仪。热像仪能直接显示和拍摄被测物体温度场的热像图。目前已用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布,对于节能非常有益。另外还有利用激光.测最物体温度分布的温度测量仪器等。目前,各国专家都有针对性地竞相开发各种特殊而实用的测温仪表。
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