接觸式與非接觸溫度傳感器的種類、特性及選擇
總體而言,根據(jù)常用溫度傳感器的使用方式,通常分為接觸法與非接觸法兩類。接觸法其特點是,溫度計要與被測物體有良好的熱接觸。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠,測量精度較高;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換,需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測量。熱電偶、熱電阻這類溫度傳感器一般都是采用接觸形式,如圖的鉑電阻桿式溫度傳感器是一種典型的接觸測溫形式。
非接觸法利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度,它的特點是:不與被測物體接觸,也不改變被測物體的溫度分布,熱慣性小。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的,測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會破壞被測物體的溫度場,反應(yīng)速度一般也比較快;但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測量誤差較大。例如,紅外測溫儀是一種典型的常用的非接觸式儀表。
下表是常用溫度傳感器的種類及特性,根據(jù)各種不同的測量場合來選擇合適的溫度傳感器
原理 | 種類 | 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 | 價格 | |
膨脹 | 水銀溫度計 有機(jī)液體溫度計 雙金屬溫度計 | -50~650 -100~200 -50~500 | -50~550 -100~200 -50~500 | 0.1~2 1~4 0.5~5 | 可 可 可 | 中 中 慢 | 不適合 不適合 適合 | 賤 | |
壓力 | 液體壓力溫度計 蒸汽壓力溫度計 | -30~600 -20~350 | -30~600 -20~350 | 0.5~5 0.5~5 | 可 非 | 中 中 | 適合 | 賤 | |
電阻 | 鉑電阻溫度計 熱敏電阻溫度計 | -260~1000 -50~350 | -260~961 -50~350 | 0.01~5 0.3~5 | 良 非 | 中 快 | 適合 | 中 | |
熱電 動勢 | 熱電溫度計 | B S·R | 0~1800 0~1600 | 0~1600 0~1300 | 4~8 1.5~5 | 可 可 | 快 | 適合 | 中 |
N K E T J | 0~1300 -200~1200 -200~800 -200~800 -200~350 | 0~1200 -180~1000 -180~700 -180~600 -180~300 | 2~10 2~10 3~5 3~10 2~5 | 良 良 良 良 良 | 快 | 適合 | 中 | ||
熱輻射 | 光學(xué)高溫計 | 700~3000 | 900~2000 | 3~10 | 非 | — | 不適合 | 中 | |
光電高溫計 輻射溫度計 比色溫度計 | 200~3000 約100~約 3000 180~3500 | 600~2500 — — | 1~10 5~20 5~20 | 非 | 快 中 快 | 適合 | 貴 |
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