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图尔克温度传感器的工作原理介绍

时间: 2022-02-21 01:23:07 来源:杉本集团

图尔克温度传感器的工作原理介绍
MRO工业品杉本集团

  正确选择传感器对于提高效率、改善品质、提升系统安全性至关重要。 与压力一样,温度也是过程控制中最重要的测量变量之一。例如在冷却回路中,温度监测不仅用来确保产品质量,还用来保证系统安全。过程工业往往利用热能进行控制,所以,根据应用需要选择理想的温度传感器,可实现既定测量目的并确保最佳测量效果。当然,对过程工艺的熟悉和预见可能出现的不确定扰动也是很重要的。

  图尔克温度传感器冷、热的定义

  我们可以通过身体的感知器官感觉并分辨温度差。然而,我们往往只能定义物体是冷是热,却不能将这种感觉量化。

  温度的涵义到底是什么呢?温度,即表示某物质每个粒子的平均动能。要通过这种能量来量化温度首先要定义温标,需要确定与某种材料温度相关的某个定点。最常见的定点是绝对零度即0K,以及水三相点(固态、液态、气态并存的点)273.16K。定点值的确定使绘制温度的直线图成为可能。其它定点值离上述点很远,例如氖的三相点是24.5561K,银的凝固点是1234.93K。这些定点值在最新版的《国际温标(1990年版)》 (ITS-90) 中确定。

  正确测量温度

  图尔克温度传感器测量温度的方法有多种,从简单的二极管到高精度的热噪声温度计。

  温度计可以分为两类:第一类温度计和第二类温度计。

  第一类为不需要用其他温度测量设备做预先校准的温度计。他们都是通过测量物理量,计算物理量和温度间的关系来确定温度的。例如气体温度计、热噪声温度计和应用测量黑体辐射的温度测量设备。这些温度传感器常常用于专门的实验室,使用起来相当复杂并且往往价格昂贵。

  第二类温度计则需要校准。工业上主要使用的是第二类温度计。特别是热电阻或热电偶温度传感器使用最为广泛。当安装温度传感器时,需要了解一些简单的基础原理:温度传感器主要测量的是它自身的温度。所以传感器必须尽可能靠近测量物安装并尽可能地避免环境影响,因为测量地点的干扰可能会使温度测量结果出现一些偏差。环境温度和介质温度较大的差异也可能会导致错误的测量值。如果传感器安装在保护套管中,也就意味着它远离了真实的测量点,温度传感器灵敏度会降低,测量值可能与真实值出现背离。

  图尔克温度传感器主要测量原理

  基于精确性和易于进一步处理测量信号的要求,下列测量原理十分适用于工业环境温度监测:

  热电阻温度计

  热电阻温度计通过热电阻测量温度。纯金属,特别是贵金属有最大的阻值变化率,适合用来制作温度传感器。电阻温度计分为正温度系数(PTC)型和负温度系数(NTC)型,正温度系数型即阻值随温度的上升而增加,负温度系数型则是阻值随温度的上升而减少。如果电阻呈标准的线性特性,温度值可以很容易地通过多项式估算出来。一般地说,电阻温度计测量范围为-250℃至1000℃。标准的铂电阻是主要的检测器件,Pt100在0℃时为100 ,可用于精确测量高达850℃的温度。

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