+8613023310155

بررسی اجمالی سنسورهای دما

Jul 02, 2021

مبدل دما به سنسوری اطلاق می شود که می تواند دما را حس کرده و آن را به سیگنال خروجی قابل استفاده تبدیل کند. سنسور دما بخش اصلی ابزار اندازه گیری دما است و انواع مختلفی دارد. با توجه به روش اندازه گیری می توان آن را به دو دسته نوع تماسی و نوع غیر تماسی تقسیم کرد. با توجه به ویژگی های مواد سنسور و قطعات الکترونیکی، می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: مقاومت حرارتی و ترموکوپل.

نوع تماس بخش تشخیص سنسور دمای تماس در تماس خوبی با جسم اندازه گیری شده است که به عنوان دماسنج نیز شناخته می شود. دماسنج از طریق رسانش یا همرفت به تعادل حرارتی می رسد، به طوری که مقدار دماسنج می تواند مستقیماً دمای جسم اندازه گیری شده را نشان دهد. به طور کلی، دقت اندازه گیری بالا است. در یک محدوده اندازه گیری دما، دماسنج همچنین می تواند توزیع دما را در داخل جسم اندازه گیری کند. اما برای اجسام متحرک، اهداف کوچک یا اجسامی با ظرفیت حرارتی کم، خطاهای اندازه گیری بزرگی رخ خواهد داد. دماسنج های معمولی مورد استفاده عبارتند از: دماسنج های دو فلزی، دماسنج های مایع شیشه ای، دماسنج های فشاری، دماسنج های مقاومتی، ترمیستورها و ترموکوپل ها. آنها به طور گسترده در صنایع، کشاورزی، بازرگانی و سایر بخش ها استفاده می شوند. مردم اغلب از این دماسنج ها در زندگی روزمره استفاده می کنند. با کاربرد گسترده فناوری برودتی در مهندسی دفاع ملی، فناوری فضایی، متالورژی، الکترونیک، غذا، دارو، پتروشیمی و سایر بخش‌ها و تحقیقات فناوری ابررسانا، دماسنج‌های برودتی با اندازه‌گیری دمای زیر 120 کلوین ساخته شده‌اند، مانند دماسنج‌های گاز برودتی. دماسنج فشار بخار، دماسنج صوتی، دماسنج نمک پارامغناطیس، دماسنج کوانتومی، مقاومت حرارتی با دمای پایین و ترموکوپل دمای پایین و غیره. دماسنج های دمای پایین به اندازه کوچک، دقت بالا، تکرارپذیری خوب و پایداری نیاز دارند. مقاومت حرارتی شیشه کربن دار ساخته شده از شیشه سیلیسی متخلخل کربوره شده و متخلخل، نوعی عنصر حسگر دما دماسنج دمای پایین است که می تواند برای اندازه گیری دما در محدوده 1.6 تا 300K استفاده شود.

نوع غیر تماسی اجزای حساس آن و جسم اندازه گیری شده با یکدیگر تماس ندارند که به عنوان ابزار اندازه گیری دما غیر تماسی نیز شناخته می شود. از این نوع ابزار می توان برای اندازه گیری دمای سطح اجسام متحرک، اهداف کوچک و اجسام با ظرفیت گرمایی کم یا تغییرات سریع دما (گذرا) و همچنین برای اندازه گیری توزیع دمای میدان دما استفاده کرد. متداول ترین ابزار اندازه گیری دمای غیر تماسی بر اساس قانون اساسی تابش جسم سیاه است و ابزار اندازه گیری دمای تشعشع نامیده می شود. . انواع روش های اندازه گیری دمای تابش فقط می توانند دمای درخشندگی، دمای تابش یا دمای رنگ سنجی مربوطه را اندازه گیری کنند. فقط دمای اندازه گیری شده برای یک جسم سیاه (شئی که تمام تشعشعات را جذب می کند و نور را منعکس نمی کند) دمای واقعی است. اگر می خواهید دمای واقعی یک جسم را تعیین کنید، باید تابش سطحی ماده را اصلاح کنید. انتشار سطحی ماده نه تنها به دما و طول موج بستگی دارد، بلکه به وضعیت سطح، لایه پوششی و ریزساختار نیز بستگی دارد، بنابراین اندازه گیری دقیق آن دشوار است. در تولید خودکار، اغلب لازم است از اندازه گیری دمای تشعشع برای اندازه گیری یا کنترل دمای سطح اشیاء خاص استفاده شود، مانند دمای نورد نوار فولادی، دمای نورد، دمای آهنگری در متالورژی، و دمای فلزات مذاب مختلف در کوره های ذوب. یا بوته ها . در این شرایط خاص، اندازه گیری گسیل سطح یک جسم بسیار دشوار است. برای اندازه گیری و کنترل خودکار دمای سطح جامد، می توان از یک آینه اضافی برای تشکیل یک حفره سیاه بدن همراه با سطح اندازه گیری شده استفاده کرد. تأثیر تشعشع اضافی می تواند تابش مؤثر و ضریب انتشار مؤثر سطح اندازه گیری شده را افزایش دهد. از ضریب انتشار موثر برای اصلاح دمای اندازه گیری شده از طریق متر استفاده کنید و در نهایت دمای واقعی سطح اندازه گیری شده را بدست آورید. معمولی ترین آینه اضافی، آینه نیمکره ای است. انرژی تابش پراکنده سطح اندازه‌گیری شده نزدیک مرکز کره، توسط آینه نیم‌کره‌ای به سطح بازتاب می‌شود تا تشعشع اضافی تشکیل شود، در نتیجه ضریب انتشار مؤثر افزایش می‌یابد، جایی که ε تابش سطحی ماده است و ρ برابر است. بازتاب پذیری آینه در مورد اندازه‌گیری تابش دمای واقعی رسانه‌های گاز و مایع، می‌توان از روش قرار دادن یک لوله مواد مقاوم در برابر حرارت در عمق معینی برای تشکیل یک حفره سیاه بدن استفاده کرد. ضریب انتشار موثر حفره استوانه ای پس از رسیدن به تعادل حرارتی با محیط با محاسبه محاسبه می شود. در اندازه‌گیری و کنترل خودکار، می‌توان از این مقدار برای تصحیح دمای اندازه‌گیری شده پایین حفره (یعنی دمای محیط) برای به دست آوردن دمای واقعی محیط استفاده کرد. مزایای اندازه گیری دما بدون تماس: حد بالایی اندازه گیری با مقاومت دما عنصر سنجش دما محدود نمی شود، بنابراین اصولاً محدودیتی برای حداکثر دمای قابل اندازه گیری وجود ندارد. برای دماهای بالای 1800 درجه، عمدتاً از روش های اندازه گیری دمای غیر تماسی استفاده می شود. با توسعه فناوری مادون قرمز، اندازه گیری دمای تابش به تدریج از نور مرئی به مادون قرمز گسترش یافته است. از دمای زیر 700 درجه تا دمای اتاق پذیرفته شده است و وضوح بسیار بالایی دارد.


ارسال درخواست