Датчики температуры в автомобиле: общая информация. Как устроены температурные датчики: какие они бывают
Температурные датчики – элементы электрических цепей, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.
Классификация:
По принципу работы:
Термовыключатели – работают по принципу ключа – при изменении температуры происходит скачкообразное изменение сопротивления:
1. при достижении определённой температуры сопротивление падает с единицы практически до нуля – термовыключатели работающие на замыкание.
2. при достижении определённой температуры сопротивление возрастает с нуля до единицы – термовыключатели работающие на размыкание.
Терморезисторы – меняют свое сопротивление постепенно в зависимости от температуры.
— терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (термисторы или NTC (Negative Temperature Coefficient) ). С увеличением температуры их сопротивление уменьшается.
— терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторы или PTC (Positive Temperature Coefficient) — позисторы). С увеличением температуры их сопротивление возрастает.
По выполняемой функции:
1. Датчики включения вентилятора.
2. Датчики на температурную стрелку.
3. Датчики на систему впрыска.
Термовыключатели
Термовыключатели устанавливаются на большом круге циркуляции, как правило, на радиаторе охлаждения, либо рядом с ним.
Термовыключатели делятся на два вида:
— включения аварийной индикации
— включения вентилятора охлаждения
Температурные датчики — важные детали системы управления двигателем, участвующие в экономии топлива и уменьшении вредных выбросов. Вместе с другими датчиками, температурные датчики передают электронному блоку управления двигателем (ЭБУ / ECU) данные, необходимые для управления впрыском топлива.
Существует несколько основных типов датчиков:
1. Датчики температуры охлаждающей жидкости. Их функция заключается в измерении температуры охлаждающей жидкости. Эти датчики устанавливаются в малом круге циркуляции охлаждающей жидкости и передают данные напрямую в ЭБУ. Диапазон измеряемых температур колеблется от -40 градусов до + 130 градусов.
2. Датчики температуры входящего воздуха. Устанавливаются на впускном тракте. Эти датчики измеряют температуру поступающего в двигатель воздуха, эти данные, в сочетании с данными, поступающими с датчика расхода воздуха, позволяют ЭБУ более точно рассчитывать массу поступившего в двигатель воздуха. Диапазон измеряемых температур колеблется от -40 градусов до + 120 градусов.
3. Датчики наружной температуры. Функция этих датчиков аналогична функции датчиков температуры входящего воздуха. Отличие заключается в месте установки. Они устанавливаются не во впускном тракте.
В основе конструкции температурного датчика лежит терморезистор – полупроводник, электрическое сопротивление, которого изменяется в зависимости от температуры. По типу изменения сопротивления от температуры выделяют два типа терморезисторов:
— терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (термисторы или NTC (Negative Temperature Coefficient) — термисторы).
— терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторы или PTC (Positive Temperature Coefficient) — позисторы).
Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления:
Их сопротивление определяется по формуле:
Rt – сопротивление терморезистора
R25 – сопротивление терморезистора при 25 градусах
B – константа (зависит от свойств материала из которого изготовлен терморезистор)
T – температура терморезистора
Из формулы видно, что чем выше температура, тем меньше сопротивление терморезистора.
График изменения сопротивления позистора в зависимости от температуры:
Устройство автомобильного датчика температуры охлаждающей жидкости:
Connector – электрический разъем для присоединения датчика к электропроводке автомобиля.
Metal body – корпус датчика
Gasket – уплотняющая прокладка
Thermistor — термистор
При неисправности термодатчика нужно проверить состояние разъема и корпуса датчика, при наличии повреждений требуется заменить датчик на новый.
Причины поломки термодатчиков:
— механическое повреждение датчика
— перегрев датчика
Признаки выхода из строя термодатчика:
— повышенный расход топлива
— потеря мощности
— перегрев двигателя
— включение аварийной индикации на приборной панели
— затруднённый запуск двигателя
— увеличение токсичности выхлопных газов
Обслуживание:
Требуется проверять работу температурных датчиков каждые 25000км. В случае нарушения работы датчика его необходимо заменить на новый. В случае с датчиками температуры воздуха необходимо проводить регулярную очистку его от загрязнений, затрудняющих его работу.
Термодатчики охлаждающей жидкости затягиваются с усилием 30-50 Nm. Герметизирующую прокладку нельзя использовать повторно. Каждый раз при монтаже датчика требуется использовать новую прокладку.
Температурный датчик K-тип на изолированном проводе 3м с замковым/резьбовым креплением
Каталог товаров
- Ориентации
- Влажности
- Температуры
- Давления
- Объема
- Расстояния
- Напряжения и тока
- Уровня воды
- Газов
- Веса
- Холла
- Цвета и света
- Движения
- Касания
- Обнаружения
- Звука
Предыдущий Следующий
Цена:
270 р.
менее 100 шт.
Уже в корзине
Код товара: 14788
Оригинальное название:
3m K type Thermocouple probe
Описание товара
Характеристики
- Диапазон измерений: 0 ~ 600°С
- Диаметр датчика: 4.5 мм
- Корпус: нержавеющая сталь
- Крепление: замковое соединение Ø11.5 мм
- Адаптер крепления с резьбой М12
- Длина провода: 3м
- Изоляция провода: стальная оплетка
Основной принцип работы термопары заключается в термоэлектрическом эффекте, или иначе эффект Зеебека. В нём говорится, что когда проводник подвергается воздействию, то его сопротивление и напряжение изменяются.
Принцип действия термопары состоит в том, что если соединить последовательно два разнородных металлических проводника, то при этом образуется замкнутая электрическая цепь. Если затем нагреть это соединение, то в цепи возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС). Под ее воздействием в замкнутой цепи и возникает электрический ток.
Термопара типа «К» создаются на основе сплава хромеля и алюминия. Такой сплав обладает производительностью до 41мкВ/»С. Температурный диапазон использования от -200 до +1350 градусов по Цельсию. В неокисляющих и инертных условиях датчики типа «К» используются до 1260 градусов.
Похожие позиции
Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение
Датчики температуры нужны для того, чтобы проконтролировать температуру в помещении, жидкости, твердого объекта или расплавленного металла.
Основой действия температурных датчиков в автоматизированном управлении является изменение температуры в электрический сигнал. Это обуславливает преимущества электрических измерений: результаты легко передавать по сети, скорость передачи может быть достаточно высокой. Величины могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой код создает повышенную точность замера, скорость и чувствительность.
ТермопарыТермопара представляет собой две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. При разности температур между горячим и холодным концом в цепи возникает электрический ток. Величина этого электрического тока зависит от термоэлектрической силы термопары, составляет от 40 до 60 мкВ, в зависимости от материала термопары. Материал термопары может быть разным. Это могут быть никель-хромовые, хромо-алюминиевые, железо-никелевые, железо-константановые и т.д.
Термопара является высокоточным датчиком температуры, однако эту точность достаточно проблематично снять. Термопара является относительным датчиком температуры, уровень ее напряжения имеет зависимость от температурной разности между спаями. При этом холодный спай находится при комнатной температуре или при какой-либо другой.
Рассмотрим работу термопары ближе. Есть две термопары и две температуры горячего и холодного конца. Соответственно ЭДС зависит от разности температур. Температуру холодного спая необходимо компенсировать. Аппаратным способом компенсации является использование второй термопары, которая помещена в заранее известную температуру.
Программным способом компенсации является использование другого датчика температуры, на этот раз абсолютного, который помещается в изотермическую камеру вместе с холодными спаями и контролирует их температуру с заданной точностью. Имеются трудности снятия данных с термопары.
Во-первых, она нелинейная. В ГОСТе заботливо введены коэффициенты полинома для перевода ЭДС в температуру и обратно. Эти полиномы большого порядка, но ничто не запрещает спокойно их посчитать силами контроллера.
Во-вторых, другая проблема заключается в том, что термо-ЭДС термопары измеряется в единицах и сотнях микровольт. Соответственно, использование широко доступных аналогоцифровых преобразователей приведет к полному провалу. Нужны прецизионные многоразрядные малошумящие аналогоцифровые преобразователи для того, чтобы использовать термопару в своих конструкциях.
ТерморезисторыГораздо более простым способом измерения стало применение терморезисторов. Они работают на зависимости сопротивления материалов от внешней температуры. Металлические термометры сопротивления, в частности платиновые обладают очень высокой точностью и линейностью. Термометры сопротивления определяются двумя основными характеристиками.
Это базовое сопротивление термометра при определенной температуре. В ГОСТе базовым сопротивлением считается сопротивление при 0 градусах по Цельсию. ГОСТ рекомендует использование нескольких номиналов сопротивлений в Омах и температурный коэффициент, который определяется как разность сопротивлений нашей температуры и при 0 градусов, деленной на нашу температуру и t нуля градусов, умноженную на единицу, деленную на базовое сопротивление.
В ГОСТе на терморезисторы вы найдете температурный коэффициент для различных термометров из платины, меди и никеля. Кроме того, там присутствуют коэффициенты полинома для расчета температуры из текущего сопротивления резистора. Одной из проблем термометров сопротивления является очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Однако, измерять сопротивление с высокой точностью гораздо проще, чем очень малые значения напряжения в отличие от термопар.
Одним из способов измерения сопротивления является включение нашего термосопротивления в цепь источника тока и измерение дифференциального напряжения. Использование полупроводников даст нам температурный коэффициент доли единицы процента, их гораздо проще измерять с помощью аналогоцифровых преобразователей. Есть интегральные микросхемы датчиков температуры, аналоговый выход которых уже соответствует питаемому напряжению. Такие датчики температуры можно напрямую подключать к аналогоцифровому преобразователю и спокойно оцифровывать его с помощью восьми- или десятибитного АЦП.
Помимо интегральных схем с выходом, существуют датчики с цифровым интерфейсом. Одним из популярных датчиков является комбинированный датчик температуры и влажности серии SHT1. Этот датчик позволяет измерять температуру с точностью + 2 градуса и влажность с точностью + 5 градусов. Главной проблемой данного датчика температуры является то, что там решили оптимизировать интерфейс. Он позволяет подключать параллельные устройства.
Цифровой датчикЦифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.
В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.
Кварцевые преобразователи температурыДля того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.
Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.
Работа шумовых датчиков заключается на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры. Практически реализовать способ измерения температуры шумовыми датчиками можно, сделав сравнение шумов 2-х одинаковых резисторов, один находится при определенной температуре, 2-й при измеряемой температуре. Шумовые датчики температуры применяются для температурного интервала -270 -1100 градусов.
Преимуществом шумовых датчиков стала возможность измерения температуры в термодинамике на вышеописанной закономерности. Но это осложнено трудным измерением напряжения шума, так как оно мало и сравнимо с шумом усилителя.
Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса)Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.
Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен
+ 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.Объемные преобразователиОбъемные датчики действуют на расширении и сжатии веществ при изменении температуры. Диапазон действия преобразователей определяется, насколько стабильны свойства материалов. Датчиками делают измерения температуры в интервале -60 -400 градусов. Допуск измерения составляет от 1 до 5%. Интервал работы датчика с жидкостью может зависеть от температуры закипания и замерзания. Погрешности измерения датчиков на жидкости от 1 до 3%, определяются температурой среды.
Нижняя граница измерения преобразователей на газе определяется температурой перехода газа в жидкое состояние, верхняя граница – стойкостью баллона к воздействию температуры.
Параметры выбора датчика температуры- Диапазон рабочей температуры.
- Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
- Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
- Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
- Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
- Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.
Похожие темы:
- Терморегуляторы. Виды и работа. Применение и особенности
- Термостаты. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности
- Элементы Пельтье. Работа и применение. Обратный эффект
Как использовать датчик температуры Apple Watch Series 8
Наиболее значительным улучшением Apple Watch Series 8 этого года является добавление нового датчика температуры запястья. Это первый новый датчик здоровья, появившийся в Apple Watch с тех пор, как в Series 6 была добавлена поддержка определения уровня кислорода в крови. Он также присоединяется к обнаружению автомобильных аварий как одна из двух функций, которые отличают новые Apple Watch от прошлогодней модели.
Содержимое
- Датчик температуры тела
- Отслеживание цикла
- Отслеживание сна
Однако Apple разрешает использовать новые возможности измерения температуры только для двух очень специфических областей мониторинга состояния здоровья, и нет никаких признаков того, что сторонние разработчики будут иметь к ним какой-либо доступ.
Хотя приложений для нового датчика температуры на данный момент довольно мало, есть некоторая надежда, что Apple сможет расширить возможности датчика в будущих обновлениях WatchOS или, по крайней мере, создать API, которым смогут воспользоваться сторонние приложения. . Тем не менее, важно понимать ограничения технологии, которые мешают ей стать полноценным термометром.
Датчик температуры тела
Когда мы впервые услышали сообщения о работе Apple над датчиком температуры для Apple Watch, многие надеялись, что он будет достаточно сложным, чтобы обеспечить работу широкого спектра медицинских приложений. Идея измерять температуру тела на запястье открыла множество возможностей, от наблюдения за общим состоянием здоровья до обнаружения ранних признаков инфекции.
Тем не менее, быстро стало очевидно, что человеческое тело работает не так, как удобно для датчика температуры на запястье. Есть причина, по которой медицинские работники измеряют вашу температуру во рту, ухе или менее удобных частях тела. Чтобы получить хорошее представление о внутренней температуре тела, вам нужно находиться достаточно близко к ядру тела.
Joe Maring/Digital TrendsПоскольку Apple Watch носят на запястье, они исключают возможность использования температурного датчика, который может надежно определить, есть ли у вас лихорадка. Просто невозможно получить объективно точные показания температуры конечности.
Именно поэтому Apple не стала называть новую функцию «датчиком температуры тела». В большей части документации Apple вы увидите, что он упоминается либо как «датчик температуры запястья», либо просто как «датчик температуры». Он измеряет не реальную температуру тела, а только температуру на запястье.
Для этого Apple Watch Series 8 и Ultra оснащены двумя отдельными датчиками температуры, один из которых расположен на задней панели, а другой — прямо под дисплеем.
Отслеживание цикла
Тем не менее, оказывается, этого достаточно для включения некоторых ценных функций. Apple Watch могут быть не в состоянии определить вашу температуру в абсолютных градусах, но они могут установить базовую «нормальную» температуру, а затем записать, когда она поднимается выше или падает ниже нормы. Это поддается функции, которая особенно полезна для многих женщин.
Когда в 2014 году Apple представила оригинальные Apple Watch и их систему HealthKit, они подверглись широкой критике за отсутствие каких-либо функций, связанных с репродуктивным здоровьем женщин. Приложение Apple Health могло отслеживать потребление самых малоизвестных витаминов и минералов, но в нем не было места для женщин, чтобы записывать свои менструальные периоды.
Apple быстро отреагировала на это в следующем году, выпустив iOS 9 и WatchOS 2, а к моменту выхода WatchOS 6 в 2019 году компания взяла на себя еще более серьезные обязательства по охране женского здоровья, выпустив специальное приложение Cycle Tracking.
Новое приложение было весьма полезным для женщин, которые хотели где-то записывать информацию, связанную с их менструальными циклами. Тем не менее, это все еще был полностью ручной процесс. Женщины должны были специально вводить статистику, такую как базальная температура тела или результаты теста на овуляцию. Оттуда он мог предсказывать окна фертильности и предоставлять другие сведения о здоровье, но он был настолько надежен, насколько надежны данные, которые вы в него вложили.
Датчик температуры на Apple Watch Series 8 (и Apple Watch Ultra) избавляет от многих догадок. После овуляции происходит измеримое изменение температуры тела женщины, и новый датчик на Apple Watch может обнаружить это, чтобы предоставить ретроспективную оценку того, когда произошла овуляция — без необходимости снимать показания температуры вручную и вводить их в приложение Cycle Tracking.
Это многообещающая функция для всех, кто пытается зачать ребенка или просто хочет больше узнать о своих менструальных циклах. Однако не ожидайте, что он будет работать прямо из коробки; вашим Apple Watch нужно время, чтобы сначала узнать вас.
Поскольку датчик температуры может обнаруживать только различия, Apple Watch должны сначала установить твердую базовую линию, чтобы определить вашу нормальную температуру и когда обычно происходят изменения. Это означает, что нужно постоянно носить Apple Watch в течение как минимум двух менструальных циклов, чтобы собрать необходимые данные о температуре запястья.
Кроме того, для предотвращения ложных показаний при повседневной деятельности данные о температуре запястья записываются только во время сна. Это означает, что вам нужно будет носить Apple Watch каждую ночь с включенным режимом Sleep Focus в течение как минимум двух месяцев, прежде чем вы получите оценку овуляции. Также полезно, если вы уже точно регистрировали свои месячные в приложении «Отслеживание цикла», чтобы дать Apple Watch подсказку о том, когда с большей вероятностью произойдет овуляция.
Поскольку Apple Watch были выпущены менее месяца назад, еще слишком рано говорить о том, насколько хорошо они будут работать в реальных условиях. Надеюсь, в ближайшем будущем мы начнем получать практические обзоры. В то же время Apple отмечает, что отслеживание цикла не следует использовать как форму контроля над рождаемостью или как способ диагностики состояния здоровья без посещения врача.
Отслеживание сна
С учетом того, что Apple делает упор на датчик температуры для прогнозирования менструаций и фертильности у женщин, легко отмахнуться от новой функции как от совершенно бесполезной для людей, у которых нет яичников.
Однако оказывается, что Apple Watch записывает данные о температуре вашего запястья независимо от того, настроили ли вы отслеживание цикла, и они рады предложить эти данные как часть результатов отслеживания вашего ночного сна.
Если вы регулярно носите Apple Watch перед сном для отслеживания сна, Series 8 (или Ultra) будет измерять температуру вашего запястья во время сна, снимая показания каждые пять секунд, чтобы получить сводную температуру за ночь. После пяти ночей сна не менее четырех часов каждую ночь вы сможете увидеть диаграмму, показывающую, насколько сильно ваша температура колеблется от ночи к ночи.
Данные о температуре запястья можно найти в приложении iPhone Health в разделе «Измерения тела». Он также отображается в разделе сравнения ваших данных отслеживания сна. В течение первых пяти дней ношения Apple Watch перед сном вы увидите только примечание о том, что требуются дополнительные данные, но как только данных будет достаточно, вы получите ретроактивную оценку, включающую эти первые пять дней.
Apple не дает подробного представления о том, как интерпретировать эти данные, предполагая только, что они могут «дать представление о вашем благополучии». Тем не менее, это интересный показатель для тех, кто любит отслеживать каждую деталь своего здоровья. Это также может оказаться полезным для вашего врача в диагностике конкретной проблемы или заболевания. Хотя Apple отмечает, что колебания до 1,8 градуса являются обычным явлением, более экстремальные колебания могут быть признаком того, что вам нужно обратиться к врачу.
Рекомендации редакции
- Лучшие умные часы 2022 года: Apple Watch Series 8, Galaxy Watch 5 и другие
- Обзор обзора Apple Watch Ultra: действительно любопытный зверь
- Руководство по покупке Apple Watch Ultra: все, что вам нужно знать
- Подойдут ли ваши старые ремешки Apple Watch к Apple Watch Ultra?
- Являются ли Apple Watch Series 8 водонепроницаемыми?
Датчики температуры: типы, принципы работы и области применения
Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые водонагреватели, микроволновые печи или холодильники. Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе геотехнический мониторинг.
Температурные датчики представляют собой простой прибор, который измеряет степень нагревания или холода и преобразует ее в удобочитаемую единицу измерения. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Ну, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.
Датчики температуры предназначены для регулярной проверки бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, почвы и т. д.
Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где используется и каковы его разновидности.
Что такое датчики температуры?
Датчик температуры представляет собой устройство, обычно термопару или резистивный датчик температуры, который обеспечивает измерение температуры в читаемой форме посредством электрического сигнала.
Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени нагревания и охлаждения.
Измерители температуры используются в геотехнической области для мониторинга бетона, конструкций, грунта, воды, мостов и т. д. на предмет их структурных изменений, вызванных сезонными колебаниями.
Термопара (Т/Т) изготовлена из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение, прямо пропорциональное изменению температуры. RTD (датчик температуры сопротивления) представляет собой переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.
Что делают датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени нагревания или холода объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.
Сопротивление диода измеряется и преобразуется в удобочитаемые единицы измерения температуры (Фаренгейты, Цельсия, Цельсия и т. д.) и отображается в числовой форме над единицами измерения. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры конструкций, таких как мосты, плотины, здания, электростанции и т. д.
Для чего используется датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?
Существует множество типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на способе подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.
Контактные датчики включают термопары и термисторы, поскольку они находятся в непосредственном контакте с измеряемым объектом. Принимая во внимание, что бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, испускаемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.
В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания. Одной из наиболее распространенных областей, где они используются, является отверждение бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы правильно схватываться и отвердевать. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие структуры, тем самым изменяя ее общий объем.
Как работает датчик температуры?
Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на клеммах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, что сопровождается падением напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.
Кроме того, Encardio Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, работающий по принципу изменения напряжения при изменении температуры.
Измеритель температуры с вибропроводом разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный коэффициент линейного расширения при изменении температуры.
Он в основном состоит из магнитной натянутой проволоки с высокой прочностью на растяжение, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры непосредственно влияет на натяжение проволоки и, таким образом, на ее собственную частоту вибрации .
Отличным металлом в случае измерителя температуры Encardio Rite является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.
Изменение температуры воспринимается специально разработанным вибрационным проводным датчиком Encardio Rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на блок считывания.
Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, натяжению σ в проводе, может быть определена следующим образом:
f = 1/2 [σg/ρ] / 2l Гц :
σ = натяжение проволоки
g = ускорение свободного падения
ρ = плотность провода
l = длина провода
Какие существуют типы датчиков температуры?
Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров. Существует два основных типа датчиков температуры:
Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень нагревания или холода объекта при непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.
Датчики температуры бесконтактного типа : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.
Контактные и бесконтактные датчики температуры подразделяются на:
Термостаты
Термостат представляет собой датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической пластины, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель или вольфрам.
Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение при воздействии тепла.
Термисторы
Термисторы или термочувствительные резисторы меняют свой внешний вид при изменении температуры. Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытые стеклом, что позволяет им легко деформироваться.
Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов, которые имеют положительный температурный коэффициент (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резистивные датчики температуры (RTD)
RTD представляют собой точные датчики температуры, изготовленные из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку. Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично термистору.
Термопары
Одним из наиболее распространенных датчиков температуры являются термопары из-за их широкого рабочего диапазона температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.
Термопара обычно состоит из двух спаев разнородных металлов, таких как медь и константан, сваренных или обжатых вместе. Один из этих спаев, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, а другой — измерительный спай, известный как горячий спай.
При воздействии температуры на переходе возникает падение напряжения.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор — это, по сути, чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на незначительные изменения температуры. Он обеспечивает огромное сопротивление при очень низких температурах. Это означает, что как только температура начинает повышаться, сопротивление начинает быстро падать.
Из-за большого изменения сопротивления на градус Цельсия даже небольшое изменение температуры точно отображается термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Из-за этого экспоненциального принципа работы требуется линеаризация. Обычно они работают в диапазоне от -50 до 250 °C.
Полупроводниковые датчики
Полупроводниковый датчик температуры работает с двойными интегральными схемами (ИС). Они содержат два одинаковых диода с чувствительными к температуре характеристиками напряжения и тока для эффективного измерения изменений температуры.
Однако они дают линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 °C до 5 °C. Они также демонстрируют самый медленный отклик (от 5 до 60 с) в самом узком диапазоне температур (от -70 °C до 150 °C).
Датчик температуры с вибрационным проводом, модель ETT-10V
Измеритель температуры с вибропроводом Encardio Rite модели ETT-10V используется для измерения внутренней температуры бетонных конструкций или воды. Он имеет разрешение лучше 0,1 ° C и работает аналогично датчику температуры термопары. Он также имеет диапазон высоких температур от -20 o до 80 o C.
Термисторный датчик сопротивления модели ETT-10TH
Датчик температуры сопротивления Encardio Rite модели ETT-10TH представляет собой небольшой водонепроницаемый датчик температуры для измерения температуры от –20 до 80°C. Благодаря низкой тепловой массе он имеет быстрое время отклика.
Датчик температуры сопротивления модели ETT-10TH специально разработан для измерения температуры поверхности стали и измерения температуры поверхности бетонных конструкций. ETT-10TH может быть встроен в бетон для измерения объемной температуры внутри бетона и может работать даже в погруженном состоянии под водой.
Датчики температуры сопротивления ETT-10TH полностью взаимозаменяемы. Показания температуры не будут отличаться более чем на 1°C в указанном диапазоне рабочих температур. Это позволяет использовать один индикатор с любым датчиком ETT-10TH без повторной калибровки.
Вибрационный проводной индикатор модели EDI-51V компании Encardio Rite при использовании с ETT-10TH непосредственно показывает температуру зонда в градусах Цельсия.
Как работает термистор сопротивления модели ETT-10TH?
Температурный датчик ETT-10TH состоит из термистора с кривой зависимости сопротивления от температуры, залитого эпоксидной смолой и заключенного в медную трубку для более быстрого теплового отклика и защиты от окружающей среды. Трубка сплющена на конце, чтобы ее можно было закрепить на любой достаточно плоской металлической или бетонной поверхности для измерения температуры поверхности.
Плоский наконечник зонда можно прикрепить к большинству поверхностей с помощью легкодоступных двухкомпонентных эпоксидных клеев. При желании зонд также можно прикрепить болтами к поверхности конструкции.
Температурный датчик снабжен четырехжильным кабелем, используемым в качестве стандарта во всех вибропроволочных тензодатчиках Encardio Rite. Провода белого и зеленого цветов используются для термистора, аналогичного другим датчикам Encardio Rite с вибрирующим проводом.
Пара красных и черных проводов не используется. Единая цветовая схема для разных датчиков облегчает безошибочное соединение с терминалом регистратора данных.
Характеристики модели ETT-10TH
Тип датчика | Кривая R-Tсоответствует термистору NTC, эквивалентна YSI 44005 |
Ассортимент | -20 o до 80 o C |
Точность | 1 или С |
Материал корпуса | Луженая медь |
Кабель | 4 жилы в оболочке из ПВХ |
Датчик температуры RTD модели ETT-10PT
Датчик температуры ETT-10PT RTD (датчик температуры сопротивления) состоит из керамического резистивного элемента (Pt. 100) с европейской калибровкой кривой DIN IEC 751 (ранее DIN 43760). Элемент сопротивления размещен в прочной трубке из нержавеющей стали с закрытым концом, которая защищает элемент от влаги.
Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?
Датчик температуры сопротивления работает по принципу, согласно которому сопротивление датчика зависит от измеренной температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость.
Датчик температуры сопротивления модели ETT-10PT поставляется с трехжильным экранированным кабелем. Красный провод обеспечивает одно соединение, а два черных провода вместе обеспечивают другое. Таким образом достигается компенсация сопротивления выводов и изменения сопротивления выводов от температуры. Показания датчика температуры сопротивления можно легко считывать с помощью цифрового индикатора температуры RTD.
Нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить этот текст. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Технические характеристики термометра сопротивления модели ETT-10PT
Тип датчика | Пт 100 |
Ассортимент | -20 o до 80 o C |
Точность | ± (0,3 + 0,005*t) o С |
Калибровка | ДИН МЭК 751 |
Кривая (европейская) | 0,00385 Ом/Ом/ o C |
Размеры (Φ x Д) | 8 х 135 мм |
Кабель | 3-жильный экранированный |
Термопара Encardio Rite
Encardio Rite предлагает Т-образную термопару (медь-константан) для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях. Он состоит из двух разнородных металлов, соединенных вместе на одном конце. Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, возникает напряжение, которое можно соотнести с температурой.
Термопарное измерение состоит из провода термопары с двумя разнородными проводниками (медь-константан), соединенными на одном конце для образования горячего спая. Этот конец герметизируется от коррозии и размещается в требуемых местах измерения температуры.
Другой конец провода термопары соединяется с подходящим разъемом термопары для образования холодного спая. Показания термопары отображают прямое показание температуры в месте установки и автоматически компенсируют температуру холодного спая.
Технические характеристики термопары Encardio Rite
Тип провода | Т-медь-константан |
Изоляция провода | PFA ТефлонC |
Температура горячего спая | До 260 или C (макс.![]() |
Тип разъема Миниатюрный | Стеклонаполненный нейлон |
Рабочая температура | -20 o до 100 o C |
Температура холодного спая | Окружающая среда |
Где используется датчик температуры?
Области применения датчика температуры включают:
- Датчики температуры используются для проверки проектных допущений, которые способствуют более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
- Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
- Они могут измерять температуру горных пород вблизи резервуаров для хранения сжиженного газа и операций по замораживанию грунта. Датчики температуры
- также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
- Его можно использовать для интерпретации связанных с температурой изменений напряжения и объема в плотинах.
- Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.
Преимущества датчиков температуры Encardio Rite
- Датчик температуры Encardio Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
- Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встроенных приложений.
- Низкая тепловая масса обеспечивает более быстрое время отклика.
- Вибрационный датчик температуры полностью взаимозаменяем; один индикатор может считывать все датчики.
- Имеет защищенный от непогоды корпус со степенью защиты IP-68.
- Они поставляются с легкодоступными индикаторами для прямого отображения температуры.
- Датчики температуры обладают отличной линейностью и гистерезисом.
- Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долговременную стабильность, быстрое и легкое считывание.
- Датчики герметичны с помощью электронно-лучевой сварки с вакуумом внутри около 1/1000 Торр.
- Они подходят для удаленного считывания, сканирования, а также регистрации данных.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?
Датчик температуры — это прибор, используемый для измерения степени нагревания или охлаждения объекта, тогда как преобразователь температуры — это устройство, сопряженное с датчиком температуры для передачи сигналов на удаленное место в целях контроля и управления.
Это означает, что термопара, RTD или термистор подключены к регистратору данных для получения данных в любом удаленном месте.
Как измеряется температура в бетонной плотине?
За исключением процедуры, принятой во время строительства, наибольший фактор, вызывающий напряжение в массивном бетоне, связан с изменением температуры. Поэтому для анализа развития термических напряжений и контроля искусственного охлаждения необходимо отслеживать изменение температуры бетона во время строительства.
Для этого необходимо точно измерить температуру во многих точках конструкции, в воде и в воздухе. Необходимо встроить достаточное количество датчиков, чтобы получить правильную картину распределения температуры в различных точках конструкции.
Типичная схема большой бетонной плотины заключается в размещении датчиков температуры через каждые 15–20 м по поперечному сечению и через каждые 10 м по высоте. Для небольших плотин расстояние может быть уменьшено. Температурный датчик, помещенный в верхней части плотины, оценивает температуру резервуара, поскольку она меняется в течение года.
Это намного проще, чем время от времени бросать термометр в резервуар для наблюдения. При эксплуатации бетонной плотины суточные и сезонные изменения окружающей среды оказывают разрушительное воздействие на развитие термических напряжений в конструкции. Эффект более заметен на нижней стороне. Рядом с бетонной плотиной и в нижней ее части следует разместить несколько датчиков температуры для оценки быстрых ежедневных и еженедельных колебаний температуры.
Какой датчик температуры самый точный?
Термометр сопротивления — самый точный датчик температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость по сравнению с термопарами или термисторами.
Что такое термопара?
Термопара — это тип датчика температуры, который используется для измерения внутренней температуры объекта.
Для термопар действуют три закона, как указано ниже:
Закон однородности материала
Если все провода и термопара изготовлены из одного материала, то изменения температуры в проводке не влияют на выходное напряжение. Следовательно, необходимы провода, изготовленные из различных материалов.
Закон промежуточных материалов
Сумма всех термоэлектрических сил в цепи с рядом разнородных материалов при одинаковой температуре равна нулю. Это означает, что если добавить третий материал при той же температуре, новый материал не будет генерировать результирующее напряжение.
Закон последовательных или промежуточных температур
Если два разнородных однородных материала создают термо-ЭДС1, когда их соединения находятся в точках T1 и T2, и создают термо-ЭДС2, когда точки соединения находятся в точках T2 и T3, то ЭДС возникает, когда точки соединения находятся в точках T1 и T3 будет emf1 + emf2
Как проверить датчик температуры?
В Encardio Rite у нас есть специализированные камеры для температурных испытаний (с уже известной температурой и системами контроля температуры) для проверки точности и качества наших датчиков температуры.
Это все о датчиках температуры, их различных типах, применениях, использовании, а также принципе работы. Дайте нам знать ваши вопросы в разделе комментариев ниже.
Датчики температуры | KEYENCE Америка
Модельный ряд
Цифровые инфракрасные датчики температуры серии FT обеспечивают широкий диапазон измерения температуры, высокую чувствительность, большие расстояния обнаружения, а также простоту установки и настройки. Толщина резонансной пленки дальнего инфракрасного диапазона термобатареи (массива термопар), используемой для измерения температуры, максимально уменьшена, чтобы обеспечить эффективное расположение термопары. Это делает возможным быстрое и надежное обнаружение поглощенного тепла и повышает быстродействие термобатареи. Модельный ряд доступен в двух типах: высокотемпературные модели и средне- и низкотемпературные модели. Поскольку зону обнаружения можно проверить визуально с помощью видимого лазерного луча, можно легко выровнять положение датчика во время установки. Текущая температура мишени может вводиться непосредственно на блоке усилителя. Это устраняет работу, необходимую для установки коэффициента излучения для каждой цели.
Каталоги Цена
Характеристики
Очевидная дальность обнаружения с помощью видимых лазерных указок
Серия FT оснащена двумя лазерными указателями*, которые четко указывают дальность обнаружения, что упрощает установку.
Разнообразная линейка с обнаружением на расстоянии до 3000 мм
В зависимости от применения может потребоваться увеличение расстояния между целью и датчиком.
Имея несколько вариантов сенсорных головок — от узконаправленного луча до дальнобойного — датчики серии FT можно использовать в самых разных условиях установки.
Датчик температуры — устройство, способное измерять температуру прицельного участка мишеней. Датчик преобразует измеренные температуры в электрические сигналы и выдает их. Датчики температуры делятся на контактные и бесконтактные. К первым относятся термисторы, термопары и термометры сопротивления. К последним относятся инфракрасные датчики температуры и датчики цветовой температуры.
Инфракрасные датчики температуры могут иметь компактные сенсорные головки, а расстояние их обнаружения не ограничено. Их преимущество заключается в меньшем количестве ограничений по месту установки и пространству.
Принцип работы инфракрасных датчиков температуры
Инфракрасные датчики температуры используют следующий принцип для обнаружения инфракрасных лучей, испускаемых объектами, для измерения их температуры.
1. Инфракрасные лучи, испускаемые объектом, собираются линзой и направляются на чувствительный элемент, называемый термобатареей.
2. Когда термобатарея поглощает инфракрасные лучи и ее температура повышается, она генерирует электрические сигналы в зависимости от температуры.
3. Эти электрические сигналы усиливаются и корректируются в зависимости от коэффициента излучения объекта, и отображается температура.
Термобатарея представляет собой конструкцию, в которой несколько термопар соединены последовательно. Горячие спаи термопар размещены в центре, а холодные — на периферии. Инфракрасные лучи, собранные линзой, попадают только на горячие спаи, и только горячие спаи нагреваются. Эффект Зеебека создает разность потенциалов между горячим и холодным спаями, что позволяет измерять температуру.
Что такое коэффициент излучения:
Излучательная способность выражает легкость испускания теплового излучения (инфракрасных лучей) от объекта с числом от 0 до 1. Излучательная способность объекта, излучающего максимально возможное излучение, равна 1. Объект с коэффициентом излучения 1 называется черным телом. . Объект, через который отражаются или проходят все инфракрасные лучи (например, воздух), имеет коэффициент излучения, равный 0. Коэффициент излучения объектов обычно находится где-то между 0 и 1. Даже если материал один и тот же, объект с шероховатой поверхностью имеет более высокая излучательная способность.
Как определить коэффициент излучения:
Если коэффициент излучения объекта описан как физическая константа в каком-либо справочнике или другом материале, используйте значение как есть. Определите коэффициент излучения, принимая во внимание условия, в которых коэффициент излучения был измерен (например, состояние поверхности объекта). Если коэффициент излучения неизвестен, измерьте температуру реального объекта и используйте значение, отображаемое на радиационном термометре.
Инфракрасный датчик температуры KEYENCE
Чтобы правильно измерять температуру с помощью инфракрасного датчика температуры, необходимо заранее установить коэффициент излучения для целевых объектов. Однако установка коэффициента излучения требует труда и сложных операций, включая различные расчеты и настройки, характерные для материала мишени.
Серия FT устранила этот труд и эти сложные операции. Если коэффициент излучения цели известен, просто введите значение непосредственно на блоке усилителя. Даже если коэффициент излучения неизвестен, вы можете легко установить его, просто нанеся/прикрепив дополнительный спрей/ленту черного тела к мишени и измерив температуру с помощью серии FT.
Использование датчика температуры для контроля температуры оборудования на производственной площадке может предотвратить различные проблемы, вызванные чрезмерными нагрузками или электрическим током, или неисправностями оборудования. Также возможно активировать охлаждающее оборудование с оптимальным временем.
Измерение температуры может предотвратить проблемы в оборудовании, вызванные воздействием тепла. Например, когда датчик температуры настроен на верхний и нижний пределы температуры для включения/выключения охлаждающего оборудования для двигателя обрабатывающей машины, двигатель может охлаждаться с соответствующим временем, когда он нагревается из-за чрезмерных нагрузок или другие причины.
Поскольку датчик температуры может непрерывно контролировать температуру, можно понять процесс, при котором двигатель достигает заданной температуры, а затем охлаждается. В результате проблемы могут быть обнаружены и устранены на ранней стадии. Например, если температура двигателя не изменяется нормально, несмотря на то, что обрабатывающая машина работает, охлаждающее оборудование может работать неправильно или двигатель может быть перегрет из-за чрезмерной нагрузки.
Когда датчик температуры используется для измерения температуры вокруг цели, можно обнаружить, что температура достигла верхнего или нижнего предела из-за неисправности в системе кондиционирования воздуха, или для поддержания оптимального контроля температуры для цели. Это позволяет предотвратить такие проблемы, как выпуск бракованной продукции из-за аномальных температур.
Использование датчика температуры позволяет предотвратить такие проблемы, как проблемы, вызванные аномальным повышением или понижением температуры в процессе нанесения покрытия. Когда датчик температуры настроен на верхний и нижний предельные температуры для включения/выключения системы кондиционирования воздуха для процесса нанесения покрытия, линия может нагреваться или охлаждаться в соответствующее время.
Поскольку датчик температуры может непрерывно контролировать температуру, можно понять процесс достижения заданной температуры. Это обеспечивает соответствующий нагрев и охлаждение, а также точный контроль времени, необходимого для высыхания краски. Вы также можете быстро найти проблемы, например, если температура не меняется постоянно, даже когда система кондиционирования воздуха работает. Это поможет свести к минимуму выпуск бракованной продукции.
Инфракрасные датчики температуры могут измерять температуру на расстоянии с высокой точностью. Вы можете предотвратить производство бракованных изделий, измеряя температуру мельчайших деталей во время обработки или обнаруживая аномальные температуры инструментов и материалов.
Использование инфракрасного датчика температуры позволяет предотвратить такие проблемы, как проблемы, вызванные низкой температурой припоя. Когда датчик температуры настроен на температуру, при которой требуется активация оборудования для нагрева припоя, нагрев может быть запущен в соответствующее время.
Инфракрасные датчики температуры могут измерять температуру на расстоянии с высокой точностью. Они могут измерять температуру мельчайших участков, таких как пайка выводов ИС, не подвергаясь воздействию инфракрасного излучения окружающей области обрабатываемого участка. Накопление данных непрерывного измерения температуры во время пайки облегчает управление точностью обработки, что было затруднительно при использовании традиционных методов, что приводит к поддержанию и улучшению качества.
Сварочная промышленность: измерение температуры в процессах высокочастотного индукционного нагрева
Высокочастотный индукционный нагрев — это метод обработки, в котором используется явление нагрева, называемое скин-эффектом или эффектом близости. Процесс требует измерения температуры заготовок, нагретых пламенем. Термопары и другие датчики температуры контактного типа использовать нельзя, так как они повреждаются при высоких температурах. С обычными инфракрасными датчиками температуры точное измерение невозможно из-за влияния инфракрасной энергии, излучаемой пламенем.
Цифровые инфракрасные датчики температуры серии FT оснащены недавно разработанной схемой и центральной плавающей структурой для обеспечения максимальной стабильности — наиболее важного свойства датчика температуры. Несмотря на бесконтактный метод, серия FT может выполнять стабильное измерение температуры в различных условиях. Серия FT также способствует автоматизации задач, которые выполнялись квалифицированными работниками на основе личного опыта, таких как контроль остаточного тепла, которое изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха.
Металлообрабатывающая промышленность: Измерение температуры горячештампованных изделий
Температура заготовок при горячей штамповке повышается максимум до 900°C (1652°F). Такая температура не может быть измерена контактными датчиками температуры. Даже на расстоянии более 6 м (19,7 футов) от деталей возникают ошибки измерения из-за теплового расширения датчиков. Это означает, что температуру заготовок во время горячей штамповки необходимо измерять из удаленного места, где датчики не будут подвергаться воздействию тепла.
Цифровой инфракрасный датчик температуры серии FT не имеет ограничений по дальности обнаружения. Модельный ряд включает в себя различные модели, которые можно выбрать в соответствии с размерами целей и диапазонами измерения. Выбор оптимальной модели из модельного ряда позволяет точно измерять температуру заготовок при горячей штамповке из удаленного места, где на датчик не будет воздействовать тепло. Эти функции помогают сократить время и повысить точность анализа взаимосвязи между температурой и формой заготовок при высоких температурах, что раньше считалось невозможным при использовании обычных датчиков.
Литье пластмасс: контроль температуры материалов непосредственно перед заливкой
В этом процессе требуется некоторое время, чтобы разлить нагретый материал в формы. Это приводит к колебаниям температуры материала, что приводит к дефектам литья. Предотвращение таких дефектов требует контроля температуры материала непосредственно перед заливкой. Во многих случаях место для установки термометра ограничено, а рабочая среда грязная, поэтому также необходимо устранить грязь на линзе.
Цифровые инфракрасные датчики температуры серии FT содержат детектор, включая термобатарею, в цилиндрической конструкции и делают его плавающим, чтобы избежать контакта с корпусом головки датчика. Слой воздуха, создаваемый этой плавучей конструкцией, может устранить влияние таких помех, как температура окружающей среды на датчики. Датчики также имеют компактные корпуса, которые можно установить в любом месте. Поскольку расстояние обнаружения не ограничено, для установки можно выбрать место в чистой среде.
Соотношение инфракрасных лучей, испускаемых объектами (коэффициент излучения), различается в зависимости от их материалов и состояния поверхности, даже если они имеют одинаковую температуру. Следовательно, для точного измерения температуры объекта требуется настройка коэффициента излучения в соответствии с объектом.
Настройка коэффициента излучения зависит от того, знаете ли вы коэффициент излучения или нет. В серии FT, если вы знаете коэффициент излучения, вы можете просто ввести значение на блоке усилителя. Даже если вы не знаете коэффициент излучения, вы можете установить его автоматически, просто введя текущую температуру объекта на блоке усилителя. Если вы не знаете текущую температуру мишени, вы можете нанести/прикрепить дополнительный спрей/ленту черного тела на мишень и определить температуру поверхности, чтобы установить коэффициент излучения.
Металлические мишени, такие как железо или алюминий, обладают свойствами высокой отражательной способности и низкой излучательной способностью. Обнаружение целей с низким коэффициентом излучения может стать нестабильным, поскольку инфракрасный датчик температуры будет получать меньше инфракрасных лучей от цели. Излучательная способность глянцевой металлической поверхности низкая и может еще больше снизиться при наклоне поверхности. При изменении положения обнаружения может измениться температура самой металлической поверхности.
В серии FT стабильное обнаружение обеспечивается, когда датчик устанавливается перпендикулярно цели и каждый раз измеряет одну и ту же точку. Если есть какой-либо источник тепла, например, люди, работающее оборудование или обогреватель, установка коэффициента излучения в соответствии с целевым значением обеспечит точное измерение.
Поскольку инфракрасные датчики температуры обнаруживают также видимый пар или дым, измеренная температура может содержать ошибки.
Серия FT использует функцию продувки воздухом для удаления пара или дыма между сенсорной головкой и целью, обеспечивая стабильное обнаружение. Если масляный туман витает в воздухе, вы можете уменьшить его влияние, регулярно очищая поверхность линзы головки датчика или закрывая головку датчика цилиндром и используя функцию продувки воздухом, чтобы предотвратить попадание масла. Если головка датчика нагревается за счет теплового излучения цели и обнаружение становится неточным из-за высокой температуры внутри термобатареи, можно предотвратить повышение внутренней температуры, накрыв головку датчика алюминиевой фольгой.
Датчики температуры делятся на контактные и бесконтактные. Они выборочно используются в соответствии с операционной средой и/или целью. Для достижения точных и стабильных измерений необходимо понимать характеристики этих датчиков.
Характеристики датчиков температуры контактного типа
Датчики температуры контактного типа измеряют температуру на основе изменений значений, таких как электрическая мощность или электрическое сопротивление, которые измеряются измерительным наконечником, находящимся в непосредственном контакте с объектом. Ниже описаны типы и характеристики основных датчиков температуры контактного типа.
Термопары
В этих датчиках температуры используется эффект Зеебека, явление, при котором возникает термоэлектродвижущая сила, когда два проводника из разных металлов электрически соединяются, образуя замкнутую цепь, и к обоим концам прикладывается разность температур.
Эти датчики отличаются широким диапазоном измерения температуры, высокой скоростью отклика, возможностью измерения небольших целей, а также простотой обработки и анализа температурной информации. В сочетании с более низкой стоимостью, чем другие датчики температуры, этот тип используется в широком диапазоне приложений. Однако для удлинения кабеля требуется компенсационный провод.
Термометры сопротивления
Термометры сопротивления используют характеристики металла, электрическое сопротивление которого увеличивается с повышением температуры. Типичным примером термометра сопротивления является платиновый термометр сопротивления, в котором в качестве провода сопротивления обычно используется платина высокой чистоты.
Они подходят для измерения низких температур (обычный диапазон температур) и обеспечивают стабильное и точное измерение. У них есть еще одна характеристика, заключающаяся в том, что они меньше подвержены механическому воздействию или вибрации. С другой стороны, их максимальная рабочая температура составляет около 500°C (932°F), что ниже, чем у термопар. Эти датчики, как правило, дороги по сравнению с другими датчиками.
Термисторы
Термисторы представляют собой датчики температуры, в которых используются температурные характеристики полупроводниковых резисторов, сопротивление которых изменяется при изменении температуры. Они предлагают меньшие ошибки, вызванные сопротивлением подводящего провода, и высокую чувствительность среди датчиков температуры по сравнению с их стоимостью. Их недостатками являются узкие диапазоны измерения и не особо высокая точность измерения из-за нелинейной характеристики изменения сопротивления.
Характеристики бесконтактных датчиков температуры
Датчики температуры бесконтактного типа измеряют температуру, обнаруживая тепловое излучение (инфракрасные лучи), испускаемое целями. Их можно разделить на следующие два типа, основанные на их принципе, и каждый из них имеет свои особенности.
Инфракрасные датчики температуры
Эти датчики измеряют силу лучистого тепла для определения температуры. Далее они делятся на три типа. Датчики суммарной радиационной температуры измеряют температуру по интегральной величине во всем диапазоне длин волн. Датчики температуры с широким диапазоном излучения измеряют температуру, используя только те длины волн, которые выгодны для измерения. Одноцветные датчики температуры измеряют температуру на основе силы лучистого тепла одной длины волны.
Инфракрасные датчики температуры эффективны при измерении температуры движущихся/вращающихся объектов и объектов, температура поверхности которых может изменяться при контакте с датчиком (объекты с малой теплоемкостью). Однако они не могут измерять температуру внутри мишеней или газов. Коэффициент излучения также должен быть установлен в соответствии с целью. В последние годы были разработаны инфракрасные датчики температуры, которые автоматически выполняют эту настройку.