[b][color=#999999]Literature Review and Comments: Measurement Technology for Anisotropic Thermal Conductivity of Cylindrical Lithium Battery[/color][/b][color=#cc0000]摘要:本文针对圆柱形锂离子电池整体导热系数测试方法,评论性概述了近些年的文献报道,研究分析了导热系数测试方法的特点,总结了圆柱形锂电池各向异性导热系数测试中存在的问题和面临的挑战,从热分析仪器市场化角度提出了迎接这些挑战的技术途径和新方法。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size] 圆柱形锂离子电池是所有类型锂离子电池中功率密度最高的,在设计、制造、应用和质量及安全性管理中,圆柱形锂电池会涉及到多种规格形式,如图1-1所示。[align=center][img=,690,312]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081757079468_491_3384_3.jpg!w690x312.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1-1 各种规格的圆柱形锂电池[/color][/align] 圆柱形锂电池通常采用螺旋电极组件,由于在径向传导路径中电极和电解质层之间存在大量轴向上没有的界面,这使得圆柱形锂离子电池导热系数在径向和轴向之间存在着近两个数量级的差异。导热系数作为锂离子电池重要的热物理性能参数之一,测试就需要覆盖上述不同规格电池和不同方向的导热系数,这使得准确测试评价圆柱形锂离子电池导热系数面临着以下几方面的严峻挑战: (1)导热系数测试方法众多,但针对圆柱形锂离子电池的特殊外形特征,首先要需要找出合理的测试方法,以保证测量结果的准确性,这对锂离子电池的设计和热管理尤为重要。 (2)圆柱形锂离子电池一个显著特点就是明显的各向异性特征,这就要求导热系数测试方法和仪器还需具备各向异性的测试能力。同时,由于圆柱形锂电池一般都是密封结构,不允许在电池内插入温度传感器等探测器,测试只能采用无损形式。由此可见,圆柱形锂电池的各向异性和无损检测,明显增大了测试技术的复杂程度和技术难度,甚至还需开发有些新型测试技术,如圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术。 (3)由于圆柱形锂电池导热系数测试涉及到不同形状和方向,这就要涉及不同的导热系数测试方法和设备。但在实际工程应用中,还是希望能对测试方法进行优化和开发测试新技术,从而实现用尽可能少的测试方法和仪器设备以尽可能多的满足其他规格锂电池的导热系数测试需求。 (4)由于锂离子电池还涉及其他热性能参数和表征参数,如比热容和热失控等,这样就要求导热系数测试方法和仪器能与其他热性能参数测试仪器集成在一起,使得测试仪器具备多功能性,在一台测试仪器上可实现多个参数的测试。 本文将针对上述存在的问题和挑战,首先对近几年圆柱形锂离子电池导热系数测试技术进行评论性综述,然后在对这些技术进行分析研究的基础上,提出更适合圆柱形锂离子电池导热系数测量的实用方法。[size=18px][color=#cc0000]2. 圆柱形锂电池导热系数测试方法综述[/color][/size] 尽管有些文献针对圆柱形锂电池导热系数测试进行了研究和报道,但出于适用性和实用性等方面的考虑,我们只关注那些对整体圆柱形锂电池进行的非破坏性导热系数测试方法。圆柱形锂电池是标准的圆柱形结构,对于径向和轴向导热系数,目前比较有效的测试方法基本采用的都是圆柱形结构的准稳态法,测试模型如图2-1所示。[align=center][img=,400,291]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081806399747_8057_3384_3.jpg!w690x502.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-1(a)径向加热和(b)轴向加热情况的几何模型[/color][/align] 在上述测试模型中,假设圆柱形锂电池的成分均一,以简化操作和计算。径向测试模型是在圆柱形电池外表面加载恒定热流或加热电池使外表面温度呈线性变化,如图2-1(a)所示,在圆柱形电池的轴线上(z向)呈绝热状态。 同样,对于轴向导热系数测试,如图2-1(b)所示,只在圆柱形电池的顶部加载恒定热流或使顶部表面温度呈线性变化,而电池底部采取绝热措施,由此可以形成与图2-1(a)相同测试模型,而这个测试模型则是典型的一维准稳态测试模型。 为了实现图2-1所示的准稳态测试模型,径向导热系数测试装置的基本结构设计为如图2-2所示形式,并且整个装置放置在真空器皿中以减少热损失。[align=center][img=,690,221]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758104291_4532_3384_3.jpg!w690x221.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-2带柔性加热器、薄膜热流计和测温热电偶的径向导热系数测量装置示意图[/color][/align] 为了减少附加热容的影响,加热器、热流计以及绝缘层尽可能采用薄膜形式,由此所有温度和热流测量都在电池外表面进行。无论是径向还是轴向导热系数测量,用低导热隔热材料包裹整个测量装置以避免热量散失,以尽可能满足测试模型无热损的假设。 实际上,图2-1所示的准稳态测试模型是一种传统的测试方法,常被用于测量柔性和颗粒状隔热材料的高温导热系数。在标准的准稳态法测试过程中,需要测试绝热面的温度(如圆柱形样品的轴心温度)。在恒定热流加热情况下,经过一段时间后,样品的加热面和绝热面温度将达到相同的升温速率,传热方向上样品内外温度差将趋于相同,这种状态称之为准稳态。通过温差测量,很容易获得不同温度下的导热系数。 但对于圆柱形锂电池,不允许在电池中心插入测温传感器,只能在电池的外表面进行各种测量,这就为测量带来了难题。[color=#cc0000]2.1. Jain团队的研究工作[/color] 为了解决上述难题,美国德克萨斯大学Jain团队的Drake在读博期间开展了专项研究[1],开发了一种新颖的测试技术并进行了报道,测量装置与图2-2结构基本相同,只是少了薄膜热流计。测试过程中,通电控制加热膜温度线性升温,经过一段时间后,整个电池的温度变化进入准稳态过程,热电偶测量的电池表面温度也逐渐呈线性升温,希望通过此升温曲线来测定相关热性能参数。 另外,Drake等人针对测试模型建立了相应的数学表达式,并采用有限元方法进行仿真模拟,报道了数学表达式与有限元模拟结果有很好的吻合,如图2-3所示,计算了电池外表面、轴心线和径向不同位置处的温度变化。[align=center][img=,690,304]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758273600_4573_3384_3.jpg!w690x304.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-3 径向数学模型与有限元热模拟的比较[/color][/align] 通过对数学模型的分析,Drake等人认为在进入准稳态后,通过测量圆柱形电池外表面温度变化直线段的截距和斜率,来分别得到电池的导热系数和比热容。由此分别对26650和18650电池的径向和轴向导热系数以及比热容进行了测量,测试曲线如图2-4和图2-5所示,锂电池的导热系数和比热容测试结果如表2-1所示。[align=center][color=#cc0000]表2-1 26650和18650电池的测量热物理特性[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,105]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758408130_440_3384_3.png!w690x105.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,500,389]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800067070_2731_3384_3.jpg!w690x538.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-4 26650锂电池径向和轴向热物理性能测量的实验数据和分析模型比较[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,500,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800230306_5883_3384_3.jpg!w690x541.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-5 18650锂电池径向和轴向热物理性能测量的实验数据和分析模型比较[/color][/align] 按照Drake等人提出的测试方法,圆柱形锂电池的不同方向测量可以得到不同的导热系数和比热容。因为比热容没有方向性,所以不同方向测试得到的比热容应该相同,由此可以检验测试方法的准确性。而Drake等人报道了对于26650锂电池的测试结果,轴向试验测得的比热容为1605J/kgK,径向试验测定的比热容为1895J/kgK,相差将近15%。 Drake等人的报道称这一“微小”差异归因于这样一个事实,即由于径向实验中的温度测量是在电池的中心位置进行,因此它没有考虑电池端部存在的金属接线片。当在轴向测试中考虑金属突片时,由于与构成电池电解质的有机溶剂相比,金属的比热容较低,所以测得的比热容稍低。所以报道认为轴向测量的比热容被认为更准确,因为考虑了翼片。 另外,Drake等人的报道还进行了简单的不确定度分析,结论是导热系数和比热容的总测量不确定度估计为5%左右。 在Drake博士的研究工作基础上,Jain团队又开展了研究改进工作[2]。Drake博士的圆柱形锂电池径向导热系数测试模型是进入电池的是不随时间变化恒定热流,但由于包裹的隔热材料以及薄膜形式的加热器等对热量吸收,使得真正进入电池的热流实际上可能会随时间发生变化,因此新的研究修改了解析模型以解决这些热量损失,得出了更广义的可变加热热流条件下的电池表面温升表达式,并重新定义的径向导热系数测试方法,以提高径向导热系数测量准确性。 此次研究分别对两种均质材料delrin和丙烯酸树脂和26650锂离子电池进行了测试,重新定义的导热系数测试方法并未沿用前期Drake博士报道的测试方法,而是采用试验得到的样品表面温升曲线,并结合灵敏度分析和参数估计方法来计算得到导热系数。 此次研究采用了如图2-2所示的测量装置,即在Drake博士的测试装置中加入了薄膜热流计,以检测加载恒定热流后真正进入圆柱形锂电池中的热流大小,测试结果如图2-6所示,从测试结果可以看出有随时间变化的明显热损。[align=center][img=,690,263]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800415554_2764_3384_3.jpg!w690x263.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-6(a)输入电池热流随时间的变化;(b)输入电池热流、热损及其总和随时间的变化,虚线表示加载给薄膜加热器的恒定热流[/color][/align] 为了真正有效的评价改进后的测试方法,采用了瞬态平面热源法对delrin和丙烯酸样品的导热系数进行单独测量并进行的对比测试,测试结果如表2-2所示。[align=center][color=#cc0000]表2-2两种测量方法的结果比较[/color][/align][align=center][img=,500,109]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081807306073_4151_3384_3.png!w690x151.jpg[/img][/align] 在Jain团队的这次改进性研究中,参数估计计算中只估计了导热系数这一个参数,并未对比热容进行参数估计,理由是参数估计过程中要先计算出比热容,然后再根据此比热容来估计导热系数,而比热容的误差会对导热系数带来较大影响。因此,此次研究中电池比热容数据采用了量热计独立测量结果,delrin和丙烯酸树脂比热容则由瞬态平面热源法测得。 Jain团队的这次改进性研究报道了径向导热系数测量的不确定度为7%,从表2-2所示测量结果来看,两种方法相差了9~15%,导热系数越小则测量误差越大。[color=#cc0000]2.2. Spinner等人的研究工作[/color] 为了对圆柱形锂电池做更深入的研究,美国海军研究实验室的Spinner等人分别采用了解析、量热测量、数值和试验四种方法对商用18650锂离子电池的热物理性能进行了测试研究[3]: (1)第一种方法是根据随时间变化的导热方程式得出的径向导热系数的解析表达式,然后依据自然对流加热和冷却锂电池的实验测量值,采用参数估计方法得到锂电池径向导热系数和比热容。 (2)第二种方法是采用自制的简易量热仪测试出锂电池的比热容。 (3)第三种方法是采用径向导热方程解析表达式,结合图2-2所示的恒定热流试验测量结果,采用数值差分和参考估计方法得到径向导热系数和比热容。 (4)第四种方法完全采用了Drake等人的轴向导热系数测试方法[1]。根据电池表面温度准稳态变化曲线,通过截距和斜率计算得到轴向导热系数和比热容。 在第一种径向导热系数测试中,将一个表面粘贴有热电偶的锂电池放置在一个具有初始温度的密闭腔室内,等锂电池和腔室初始温度都达到稳定后,使腔室温度阶越升高或降低到一个新的温度,通过表面对流传热形式对锂电池进行加热或冷却,测温热电偶在整个过程中检测电池表面温度随时间的变化。这是一个典型的圆柱形样品侧面对流热交换模型,Spinner等人根据此传热模型建立了电池表面温度变化解析表达式,然后采用参数估计技术并结合试验测试得到的表面温度变化数据,计算得到锂电池径向导热系数和比热容,分别为0.55±0.23W/mK和972±92J/kgK。 为了评估测量准确性,在第二种方法中采用了量热法分别测量18650锂电池、铝和特氟隆的比热容作为对比,每次测量都将选取四个样品捆绑在一起以增加总热容来提高测量精度,测量结果如表2-3所示。[align=center][color=#cc0000]表2-3通过量热法获得的比热容与文献报道的铝(6061型)、特富龙和18650 LiCoO2电池的比热容值进行比较[/color][/align][align=center][img=,690,136]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800568202_6586_3384_3.png!w690x136.jpg[/img][/align] 在第三种径向导热系数测试中,首先对照测试了具有与18650电池相似几何形状的特富龙圆柱体,导热系数和比热容分别为0.232±0.003W/mK和1203±8J/kgK。然后对18650电池进行了九次不同恒定热流测试,九次测量结果有较好的一致性,导热系数和比热容的平均值分别为0.300±0.015W/mK和814±19J/kgK。 从第三种技术得到的结果可以看出,得到的比热容数据814±19J/kgK要比量热计测量结果896±31J/kgK低了近9%。因此,Spinner等人放弃了比热容测量,直接采用量热计的比热容测量结果,而直接参数估计径向导热系数这一个参数,这样得到的导热系数为0.219±0.020W/mK,认为此结果是最佳估计。但对于这个结论是否正确,并没有进行进一步的考核,如采用其他方法准确测量特富龙的导热系数,然后再进行比较。 在第四种轴向导热系数测试中,测得的轴向导热系数为21.9±1.7W/mK,但并未给出比热容测量结果。 将Spinner等人的结果与Drake等人的结果相比可以看出,除径向导热系数测量结果相近之外,轴向导热系数和比热容测量结果相差巨大。[color=#cc0000]2.3. Murashko团队的研究工作[/color] 为了对运行期间圆柱形锂电池的热性能(热扩散系数和发热量)实现在线测量,Murashko团队提出了另外一种测试方法并开展了研究[4][5]。 测试模型如图2-7(b)所示,圆柱形电池应视为无限长圆柱。为了这个目的,如图2-7(a)所示在圆柱形电池的两个端部都使用了纤维棉进行隔热。分别通过使用PT100温度传感器和热流传感器(GHFS)对电池表面的温度和热流进行测量。[align=center][color=#cc0000][img=,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801134074_869_3384_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-7 (a)具有隔热、GHFS和PT100传感器的圆柱形电池;(b)无限长的圆柱体[/color][/align] 对于圆柱形锂电池的热性能的测量,是将圆柱形电池当作有内热源的圆柱体样品来对待,针对内热源圆柱体传热模型,建立了表面温度和表面热流的解析表达式,通过测试获得的电池表面温度和热流,采用参数估计的方法逆向求解出径向导热系数、径向热扩散系数、比热容和电池发热量。分别进行了两次不同的测试,连个测试结果如表2-4和表2-5所示:[align=center][color=#cc0000]表2-4 首次测试后的热参数计算结果[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,137]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801256908_6402_3384_3.png!w690x137.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]表2-5 第二次测试后的热参数计算结果[/color][/align][align=center][img=,690,135]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801383511_9614_3384_3.png!w690x135.jpg[/img][/align] 从上述两次测试结果可以看出,所采用的方法很难同时测定比热容和径向导热系数,径向导热系数和热扩散率的误差巨大,但可以用于测量圆柱型电池的比热容。[color=#cc0000]2.4. 其他研究工作[/color] 厦门大学的黄键等人在2020年报道了他们针对18650圆柱形锂离子电池导热系数各向异性测试的研究工作[6],测试方法是ASTM D5470稳态恒定热流法和CFD仿真模拟相结合,通过不同尺寸和形状的上下热流计来测试夹持在上下热流计之间不同摆放形式的圆柱形锂电池。对于圆柱形锂电池的轴向导热系数测试,如图2-8所示,采用了小直径的铜棒热流计,上下结构的铜棒热流计将直立放置的圆柱形锂电池夹持在中间,电池上下顶面分别控制在不同温度以在电池轴向形成稳定的温度梯度,由此来测量轴向导热系数。[align=center][color=#cc0000][img=,690,317]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801511307_5360_3384_3.png!w690x317.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-8 轴向导热系数测试;(a)测量装置,(b)装置结构示意图[/color][/align] 如图 2-9所示,对于电池径向导热系数测量,还是采用稳态法,只是加大了上下铜棒热流计的尺寸,并是上下热流计的端面形状与圆弧形电池外表面贴合,以保证在电池的直径方向上性能稳定的温度梯度。从图 2-9可以看出,这种仪器结构测试的并不是真正意义上的径向导热系数。[align=center][color=#cc0000][img=,690,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081802037589_4119_3384_3.png!w690x240.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-9 径向导热系数测试;(a)测量装置,(b)装置结构正视图,(c)侧视图[/color][/align] 采用瞬态平面热源法测量了316不锈钢导热系数(14.494W/mK),然后将316不锈钢制成18650圆柱形锂离子电池形状,再放置到上述两台测试仪器进行测试以考核测量精度。轴向测试结果偏差为-0.649%,径向测试结果偏差为2.394%。 在随后的18650圆柱形锂离子电池轴向导热系数测试中,电池顶部温度控制在125.7℃,底部温度控制在31.3℃,在温差近94.4℃情况下测得的轴向导热系数为11.5W/mK。在径向导热系数测试中,测得结果为4.324W/mK。 这种测试方法能否准确测量圆柱形锂电池的各向异性导热系数非常值得商榷,主要问题是在测试径向导热系数过程中,上下铜热流计和圆柱状电池的布置结构非常容易使热量寻找最短路径进行传递,如从电池外壳传热,这势必一方面增大了传热量,另一方面缩短了热传递路径,这两方面的作用都会使得导热系数测试增大。而且,这种上下形式的传热结构,并不是真正的电池径向传热,所得到的导热系数也不是真正的点尺寸径向导热系数。 加州理工学院的Bhundiya等人针对18650和26650圆柱形锂离子电池也开展了测试研究[7]。测试前先将被测电池拆解,使用镍铬合金线通电加热柱状电池中心轴线来测量锂电池的径向导热系数,对于18650锂电池导热系数的测量结果为0.43±0.07WmK,对于22650锂电池导热系数的测量结果为0.20±0.04W/mK。明显可以看出他们的两个测量结果均远大于Drake等人的报告值(0.20±0.01W/mK和0.15±0.01W/mK)[1],而且整个测试装置非常简陋,被测电池外围并没有采取热防护而存在对流热损,测量结果的重复性基本在10%以上,最重要的一是测量接触压力与实际不符而带来较大热阻,二是没有采用已知导热系数材料进行考核验证。尽管测试结果对比相差较大,但至少又一次证明了圆柱形锂离子电池中层间接触热阻的影响非常明显,也可能证明了不同厂家锂电池因不同制造工艺不同而使得径向导热系数出现较大差别。[size=18px][color=#cc0000]3. 分析和评论[/color][/size] 纵观上述国内外对圆柱形锂离子电池各向异性导热系数的测试研究,呈现出十分混乱的局面,研究思路不是十分清晰和有效,存在的诸多问题主要表现如下: (1)最直观的表现是导热系数各向异性测量结果非常差,稍微有点作用的是对比热容的测量,由此反而说明了比热容测量对各种误差影响因素并不敏感。 (2)对圆柱形锂离子电池的径向导热系数测试,已经建立了恒定热流法测试模型,也推导出了非常漂亮的相应数学表达式,但在具体试验中并没有很好的应用。可能是各种边界条件的影响太大,使得无法直接使用相应的数学表达式来获得准确的测量结果,采用的各种参数估计方法并没有提高测量精度。 (3)在热性能测试过程中,数学模型并不能准确描述实际测量装置的各种变化和边界条件,因此在热性能测试中最要的一个环境就是对测试方法进行仿真模拟计算,验证测试模型的准确性和量化各种边界条件的影响,并建立相应的校准方法。这是保证测量准确性的关键,而上述国内外的研究都没有涉及,由此使得现有的国内外研究对提高测量精度显着无能为力,从而盲目的采取了更多的其他方法做着努力,但基本没有效果。 (4)在上述国外的测试研究中,出现了很多常识性错误。最典型的错误就是热性能参数测量绝对不能在真空环境下进行,企图用真空条件来降低对流和辐射热损的影响,其效果往往会被真空下空隙型接触热阻同时增大的负面影响给覆盖掉,真空下测试势必会增加加热膜、薄膜热流计和热电偶之间的接触热阻,这也是上述国外研究中测量误差巨大的主要原因之一。另外,如果真空度控制不稳定或者不控制,孔隙型接触热阻的变化也会给测量带来较大的波动。 综上所述,尽管国内外研究还存在很多问题,但总体有以下两点收获: (1)针对圆柱形锂离子电池各向异性热性能的测试,做了有效的尝试。特别是针对非破坏式的测试方法方面,证明了只测量电池表面温度变化来确定各向异性导热系数和比热容的可能性,这种证明对后续研究工作的开展和解决锂离子电池热性能测试难题有着重大意义。 (2)通过近些年的努力,针对电池热性能的测试,基本形成了一个共识,就是不管使用什么测试方法和技术手段,最终都需要一是符合工程要求进行非破坏性检测,二是最终测量的准确性都需要采用可比较的测试方法和手段进行对比考核。[size=18px][color=#cc0000]4. 新方法的提出和研究[/color][/size] 通过上述针对圆柱形锂离子电池径向导热系数各种测试方法的综述和分析,可以看出真正有实际工程意义的测试方法具有以下几方面的特征: (1)非破坏式测量,即不能拆解锂电池来进行测量,否则会改变电池的各种性能特征和边界条件。 (2)表面测量方式,即所有测试加载都发生在圆柱形电池的外表面,目前报道相对成功的是在电池表面加载恒定热流。 在材料热物理性能测试中,边界条件分为三类,即第一类边界条件是恒定温度,第二类边界条件是恒定热流,第三类边界条件是交变温度或热流。由此可见,对于不能拆解的圆柱形锂离子电池,完全可以可以采用这三种边界条件测试模型进行径向导热系数测量。上述综述中常用的方式是第二类边界条件,这也就是说还可以采用第一和第三类边界条件对锂电池径向导热系数进行测量。 由此,上海依阳实业有限公司采用第一类边界条件的测试方法对径向导热系数测试技术开展了研究,建立恒温测试模型,推导了相应的表面温度解析表达式,并用有限元仿真模拟验证了测试模型的准确性,同时也验证了恒定热流测试模型的准确性。 通过研究发现,采用第一类边界条件的恒温测试方法能更准确的测量锂电池径向导热系数,并同时能测量得到比热容和径向热扩散系数。更重要的是恒温测量方法可以很容易的推广应用到棱柱形和袋装锂离子电池的热性能和热失控测试,可以作为目前常用的加速量热计测试技术的一种重要补充。[size=18px][color=#cc0000]5. 参考文献[/color][/size][1] Drake, S. J., et al. “Measurement of Anisotropic Thermophysical Properties of Cylindrical Li-Ion Cells.” Journal of Power Sources, vol. 252, 2014, pp. 298–304.[2] Ahmed M B , Shaik S , Jain A . Measurement of radial thermal conductivity of a cylinder using a time-varying heat flux method[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2018, 129:301-308.[3] Spinner, Neil S., Ryan Mazurick, Andrew Brandon, Susan L. Rose-Pehrsson, and Steven G. Tuttle. 2015. “Analytical, Numerical and Experimental Determination of Thermophysical Properties of Commercial 18650 LiCoO2 Lithium-Ion Battery.” Journal of The Electrochemical Society 162 (14).[4] Murashko K A , Mityakov A V , Mityakov V Y , et al. Determination of the entropy change profile of a cylindrical lithium-ion battery by heat flux measurements[J]. Journal of power sources, 2016, 330(oct.31):61-69.[5] Murashko K , Mityakov A V , Mityakov V Y , et al. Heat flux based method for determination of thermal parameters of the cylindrical Li-ion battery: Uncertainty analysis[C]// Power Electronics and Applications (EPE'17 ECCE Europe), 2017 19th European Conference on. 2017.[6] Huang, Jian, et al. “Experimental Measurement of Anisotropic Thermal Conductivity of 18650 Lithium Battery.” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1509, 2020, p. 12013.[7] Harsh Bhundiya, Melany Hunt, and Bruce Drolen, “ Measurement of the Effective Radial Thermal Conductivities of 18650 and 26650 Lithium-Ion Battery Cells”, The Thermal and Fluids Analysis Workshop (TFAWS) 2018 Proceedings.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
做实验用的盐水和BPW量太大了,用三角瓶装不多少又占空间,请问一下大家有没有圆柱形的瓶子或者耐高温高压的袋子,可以大批量的灭菌又节省高压锅空间的?大神们有别的什么解决办法吗?
[color=#cc0000][size=18px]摘要:本文特别针对圆柱形锂离子电池的径向导热系数,开展了测试方法研究。在不破坏电池和只有电池圆周外表面的边界条件下,分别采用了恒温和恒流两种测试方法建立了相应的测试模型和解析表达式,并通过有限元仿真来验证了测试模型和解析表达式的准确性,为测试仪器的设计提供了有效指导,为在其他规格锂电池热性能测试中的推广有重大意义。[/size][/color][hr/][size=24px][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size][size=18px] 锂离子电池有多种规格和外形尺寸,所以锂电池的热性能参数测量会涉及多种测试方法和测试仪器设备。我们首先选择圆柱形锂离子电池的热性能测试开展研究,特别是针对圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术开展研究,主要出于以下几方面的考虑:[/size][size=18px] (1)圆柱形锂离子电池是目前最常见的电池类型之一,应用十分广泛,而圆柱形锂电池径向导热系数测试技术并未成熟,国内外都还处于阶段,所报道的各种测试方法误差较大,无法满足电池热模型和热管理的需求。[/size][size=18px] (2)锂电池的圆柱形结构非常特殊,特别在径向方向上只有一个圆周面,在不破坏电池条件下进行热性能测试,则只有一个圆周外表面能用来进行产生相应的测试边界条件,这往往是热性能参数测试技术中难度最大的测试。如果能够在圆柱形电池径向方向实现热性能参数测试,并能够达到满足的测量精度,则可以将测试技术很容易推广应用到棱柱形和袋装电池。[/size][size=18px] (3)圆柱形锂离子电池中的自热热量通常是最低的,要低于棱柱形和袋装电池中的热量。同样,所研究的测试方法如果能够在热量较低的圆柱形锂电池上获得满意的测量精度,则可以在棱柱形和袋装电池的高热量测量中得到更高的测量精度。[/size][size=18px] (4)另外,通过圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术的研究,可以尝试实现锂电池热性能测试仪器的多功能化、模块化、快速化和低造价。[/size][size=18px] 本文将特别针对圆柱形锂离子电池的径向导热系数,开展测试方法研究。在无损电池和只有电池圆周外表面的边界条件下,建立相应恒温和恒流两种测试模型和解析表达式,并通过有限元仿真来验证测试模型和解释表达式的准确性,预期为测试仪器的设计提供有效指导。[/size][size=24px][color=#cc0000]2. 圆柱形锂电池径向导热系数测试解析模型[/color][/size][size=18px] 根据圆柱形锂电池的内部结构和传热方向,圆柱形锂电池的径向传热方式都是一个典型的径向圆周四散方式,因此采用柱坐标形式来描述圆柱形电池的测试模型,如图2-1所示,而其他形式的测试模型都无法准确描述圆柱形电池的传热方式。对于一个半径为R、高度为H的圆柱形锂电池,其径向导热系数测试的边界条件只能产生在r = R处的圆周外表面上。[/size][align=center][size=18px][img=,250,311]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070846574960_9557_3384_3.png!w533x664.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图2-1 圆柱形锂电池径向导热系数测试模型[/color][/size][/align][size=18px] 如果假设圆柱形电池的上下两个端面为绝热面,那么电池外表面上的边界条件无外乎传热学中的三类边界条件,即恒定温度、线性升温和交变温度。由于被测电池尺寸相对较大,而且交变温度这种第三类边界条件的较难实现和解析模型非常复杂,因此我们只针对恒定温度和线性升温这第一和第二类边界条件开展相应的测试方法研究。[/size][size=18px] 对于图2-1所示的柱坐标径向加热情况,热量仅沿径向流动。因此,温度分布在空间上是一维的,热流也是一维热流,并假设径向导热系数是均匀的,并且在较小的温度区间内与温度无关。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]2.1. 第一类边界条件:恒温测试解析模型[/b][/color][/size][size=18px] 第一类边界条件是表面温度恒定,也就是在测试过程中,起始温度为T0的电池突然放置在温度Ts的环境中,而且此环境温度要高于起始温度T0,并保持恒定不变,由此热量通过电池径向进行传递,而在电池两个端部处于绝热状态。[/size][size=18px] 以第一类边界条件进行的恒温测试,这里假设圆柱形电池是一个无限长棒传热模型,电池内的热传导方程为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070851382180_6133_3384_3.png!w690x128.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 其中T(r,t)是电池内坐标r处在时刻的温度,ρ、kr和Cp分别是电池的密度、径向导热系数和比热容。那么方程(1)的解为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,100]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070852022891_578_3384_3.png!w690x100.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 特征值λn由方程J0(λn)的根获得,J0表示第一类0阶贝塞尔函数。[/size][size=18px] 当加热时间足够长之后,方程(2)可以简化为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,75]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070852313819_8684_3384_3.png!w690x75.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 其中αr=kr/(ρCp)为径向热扩散系数。对方程(3)两端去对数后,得:[/size][align=center][size=18px][img=,690,69]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070853086401_7706_3384_3.png!w690x69.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 由此可见,方程(4)是一个随时间变化的线性方程,通过其斜率m中包含着感兴趣的径向热扩散系数。对于圆柱形电池这种柱状坐标内的热传递,此时A1=1.6021,λ1=2.4048,那么方程(4)的斜率为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,53]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070853455432_5404_3384_3.png!w690x53.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 由此,可以通过测量获得内部温升变化数据,经过对数转换后得到一条直线,由此直线的斜率就可以通过方程(5)计算得到电池的径向热扩散系数。[/size][size=18px] 在测试过程中不允许破坏圆柱形锂电池,因此在实际测试中并不能在电池内部上插入温度传感器获得T(r,t)测量值,但可以采用热流传感器在电池外表面获得热流随时间变化曲线。同样,通过对此恒温加热过程中的热流密度变化曲线取对数,其对数随时间的变化曲线也是一条斜率为方程(5)的直线。具体推导过程不再详述。[/size][size=18px] 在此恒温测试过程中,电池比热容随温度的变化为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,39]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854129544_7533_3384_3.png!w690x39.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 其中A代表电池圆周侧面受热面积,q(t)代表热流计检测的热流密度,m代表圆柱形电池的质量,dT/dt代表升温速率。[/size][size=18px] 假设在此温度变化范围内比热容是一个与温度无关的常数,那么在圆柱形电池从起始温度投入到环境温度T0中并最终达到稳定,则有:[/size][align=center][size=18px][img=,690,58]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854434347_7090_3384_3.png!w690x58.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 这样,通过得到的径向热扩散系数和比热容,结合圆柱形电池密度ρ的单独测量值,则可以计算得到径向导热系数kr:[/size][align=center][size=18px][img=,690,39]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854588515_1777_3384_3.png!w690x39.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#cc0000][b]2.2. 第二类边界条件:线性升温测试解析模型[/b][/color][/size][size=18px] 第二类边界条件是表面温度线性升温,也就是在测试过程中,电池外表面加载恒定热量来加热电池,并假设在整个加热过程中恒定热量不会随时间发生损失。另外由于圆柱形电池是轴心对称结构,电池四周侧面加热形式会使得电池轴心线上是一个绝热状态。由此,电池内的热传导方程和相应的边界条件为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070855152111_5660_3384_3.png!w690x209.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 其中θ(r,t)是高于起始温度T0的温升θ(r,t)=T(r,t)-T0,T(r,t)是电池内坐标r处在时刻t的温度,ρ、kr和Cp分别是电池的密度、径向导热系数和比热容。[/size][size=18px] 由于只有恒定热流进入系统,没有任何热损失,这个测试模型并没有一个稳定的解,从理论上讲,电池温度会随着时间不断上升。实际上,随着加热时间的增大,辐射等效应会限制电池温度的无限升高,而电池的热性能测试只在相对较低的温度范围内进行,辐射等效应可以忽略不计。因此,θ(r,t)的表达式可以通过电池的平均温度(用θm(t)表示)必须随时间线性上升而导出。已经证明,对于这种表面温度线性变化的瞬态问题,由θ(r,t)减去θm(t)得到的子问题有一个解,该解包括稳态分量s(r)和指数衰减瞬态分量w(r,t)。[/size][size=18px] 平均温升θm(t)可通过考虑电池质量的总比热容来确定。通过使用线性叠加和特征函数展开来解决剩余的子问题,最终的解被导出为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,155]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070855468233_8537_3384_3.png!w690x155.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 方程(10)表明,在电池中任意处的温升有三个分量:第一即随时间线性增加的分量,其斜率与比热容成反比;第二是一个随时间不变的空间变化项,与径向导热系数成反比;第三是指数衰减项,其时间常数与径向热扩散系数成反比,当时间常数足够大之后,也就是说加热时间足够长,第三项的指数衰减项可以忽略不计,也就是说此时电池内部温度变化进入了准稳态过程。一般来说,对于第二类边界条件的传热问题,基本上都是一个准稳态问题。[/size][size=18px] 在测试过程中探测的是电池表面(r=R)温度,在进入准稳态过程后,那么方程(10)可以改写为:[/size][align=center][size=18px][img=,690,63]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070856126333_2457_3384_3.png!w690x63.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 由此可见,在进入准稳态过程后,电池表面的温升随时间变化将是一个以时间为变量的线性函数。对于这种恒定热流径向加热的测量方法,如果电池密度可以单独测量,并假设在小的温度范围内密度不随温度发生变化,那么就可以利用此线性温升函数的斜率和截距同时测定电池的比热容和径向导热系数。[/size][size=24px][color=#cc0000]3. 有限元仿真模拟[/color][/size][size=18px] 从上述获得的不同边界条件时的表面温度解析表达式,可以采用恒温和恒流两种不同测试方法来实现对电池径向导热系数和比热容的测量。依据测试方法进行测试仪器设计和实施具体测试试验前,还需进行有限元仿真模拟计算,一方面是验证测试模型的准确性,另一方面是确定被测电池样品之外其他辅助测量部件对测试模型的影响,由此对测试仪器设计、具体试验方法和校准修正进行指导。[/size][size=18px] 在有限元仿真模拟中,选择了与电池热性能相近的各向同性塑料类材料。这样做的目的一方面是有准确和可溯源的材料,另一方面是可以采用其他测试方法(如瞬态平面热源法和热流计法等)对这些材料进行准确测量以便于对比。所选材料为ABS塑料,其密度为1020kg/m3,导热系数为0.2256W/mK,比热容为1386J/kgK。有限元仿真为随时间变化的瞬态形式,起始温度为20℃,总加热时间为600s。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]3.1. 恒温加热测试方法的模拟[/b][/color][/size][size=18px] 在恒温加热测试的仿真模拟中,为缩小瞬态仿真的计算量,根据圆柱形电池的轴对称性取圆柱形电池的四分之一进行仿真。仿真对象完全按照18650圆柱形电池尺寸设计(直径26mm,高度65mm),考虑到要在电池表面安装薄膜热流计,设计了一个厚度为0.1mm的纯铜圆筒来代表实际测试中紧贴电池表面的绝缘膜和薄膜热流计等,最终设计的测试仿真模型如图3-1所示。[/size][align=center][size=18px][img=,200,442]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070848153976_8892_3384_3.png!w323x715.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-1 有限元仿真模型[/color][/size][/align][size=18px] 当圆柱形电池从起始温度20℃开始在表面温度突然提升至25℃后,在电池整体达到温度稳定后降温至20℃。对于这个完整的加热过程,仿真结果如图3-2所示,显示了仿真计算得到的电池轴心温度和电池表面热流密度随时间变化曲线。图3-3显示了表面热流密度变化曲线及其对数形式的对比。[/size][align=center][size=18px][img=,690,407]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070848451495_7520_3384_3.png!w690x407.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-2 恒温加热方法有限元仿真结果:电池轴心温度和表面热流密度变化曲线[/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000][img=,690,407]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070849029885_9003_3384_3.png!w690x407.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-3 恒温加热方法有限元仿真结果:表面热流密度变化曲线及其对数形式[/color][/size][/align][size=18px] 从图3-3可以看出,电池表面热流密度曲线的对数形式是一条直线,其斜率为0.005323。根据方程(5),则可以计算得到径向热扩散系数为1.556×10-7m2/s,与仿真计算的理论值1.596×10-7m2/s相差了2.5%。同样,对获得的表面热流密度按照时间进行积分,根据方程(7),则可以计算得到比热容为1378J/kgK,与仿真计算的理论值1386J/kgK相差了0.6%。根据仿真得到的热扩散系数和比热容,则可以计算的电池径向导热系数为0.2186W/mK,与理论值0.2256W/mK相差了3.1%。[/size][size=18px] 从上述仿真结果可以明显看出,电池径向导热系数测量结果的误差主要来自径向热扩散系数,这是因为在仿真计算的测试模型中考虑了铜制薄膜所带来的影响。如果不考虑铜制薄膜而只对电池本身进行仿真,径向热扩散系数的相对误差为1.3%,比热容的相对误差为0.1%,径向导热系数的相对误差为1.3%。[/size][size=18px] 通过以上恒定温度测试方法的仿真模拟,可以得到以下结论:[/size][size=18px] (1)证明了恒定温度测试方法的有效性,证明了用方程(5)可测量径向热扩散系数,用方程(7)可测量比热容,以及最终准确得到径向导热系数,并具有很高精度。由此可以实现只需检测圆柱形电池表面热流变化就可以同时测量电池的径向热扩散系数、径向导热系数和比热容。[/size][size=18px] (2)恒定温度测试方法的一个显著特点是加热温度可以任意设定,即可以在一个较窄的温度区间内(如1℃范围)测试相应的导热系数和比热容,并通过温度的台阶式不断升高来覆盖较大温度范围导热系数和比热容的测量。另外,这个能力一方面可以用来测量整个被测样品内部相变过程中的热性能,另一方面可用来代替绝热量热计进行电池热失控测量。[/size][size=18px] (3)通过仿真发现,在测试仪器设计和实际测试过程中,要考虑除电池之外的其他部件(如薄膜热流计、加热膜、均热膜和绝缘膜等)对测量的影响。因此,在实际测试过程中,要进行修正和校准,以最大限度消除这些影响。[/size][size=18px] (4)恒定温度测试方法中,测量径向热扩散系数的误差较比热容的误差略大,虽然都可以获得较高的测量精度,而比热容的测量精度更高。[/size][size=18px] (5)这种恒定温度测试方法的另一个特点是测试时间较长,一个温度步长的测量就需要近40分钟,如果采用多温度步长来覆盖较宽的温度区间,则需要更长测试时间。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]3.2. 恒流加热测试方法的模拟[/b][/color][/size][size=18px] 在恒流加热测试方法的仿真模拟中,同样采用图3-1所示的仿真模型,但边界条件是恒流加热方式。当设定加热功率为0.3W时,仿真结果如图3-4所示。[/size][align=center][size=18px][color=#cc0000][img=,690,468]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070849223050_1234_3384_3.png!w690x468.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-4 恒流加热方式有限元仿真结果[/color][/size][/align][size=18px] 图3-4所示的仿真结果显示了电池中心轴线和外表面温度随时间的变化,为了便于观察还显示了内外温度差。从内外温差曲线可以看出,在开始加热的400s后,温差曲线开始保持恒定不再变化,完全进入了准稳态过程,400s以后的外表面温度随时间变化呈现出线性状态。线性拟合400s后的表面温升曲线,得到一个标准的线性方程θ(R,t)=0.0237t+3.0094。由方程(11)可以得到:[/size][align=center][size=18px][img=,690,66]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070856479346_3131_3384_3.png!w690x66.jpg[/img][/size][/align][size=18px] 根据已知的热流密度Q、电池半径R和密度ρ,则可以同时获得电池的径向导热系数和比热容,分别为0.2376W/mK和1400J/kgK。[/size][size=18px] 将仿真模拟的计算结果与设定值比较可以发现,仿真结果得到的导热系数偏差约5%,比热容则偏差约1%。这种偏差主要是由于代入计算的0.3W加热功率并没有完全用来加热电池,部分功率用于加热了铜膜。[/size][size=18px] 对仿真测试模型进行更改,去掉铜膜,使0.3W加热功率完全作用在电池上,此时得到的径向导热系数和比热容分别为0.2269W/mK和1380J/kgK,与设定值相比误差在0.5%左右,完全与设定值吻合。[/size][size=18px] 通过上述恒定热流测试方法的仿真模拟,可以得到以下结论:[/size][size=18px] (1)证明了用方程(11)描述准稳态过程中电池表面温升是合理的,由此实现了只需检测电池表面温度变化就可以同时测量电池的径向导热系数和比热容。[/size][size=18px] (2)需要注意的是,用方程(11)得到的径向导热系数和比热容,是整个温升范围内的平均导热系数和平均比热容,并不是某一个温度点下的热性能数值。由于整个温升区间较小,认为在此温度区间内导热系数和比热容是常数。[/size][size=18px] (3)测试仪器设计和实际测试过程中,要考虑除电池之外的其他部件(如加热膜、均热膜和绝缘膜等)对测量的影响,这些部件因自身热容会损耗掉一部分加热功率。因此,在实际测试过程中,要进行修正和校准,以最大限度消除这些影响。[/size][size=18px] (4)径向导热系数测试对上述其他部件的影响最为敏感,比热容测试则并不敏感,这就是径向导热系数准确测量的难度所在。[/size][size=24px][color=#cc0000]4. 结论[/color][/size][size=18px] 特别针对圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术开展了研究,建立了简单易操作的测试方法,并用有限元仿真对测试方法进行了验证,整个研究工作得出以下结论:[/size][size=18px] (1)针对圆柱形锂离子电池径向导热系数,建立了恒温和恒流两种测试时模型和相应的测试方法。有限元仿真模拟证明了这两种测试方法都具有很高的测量精度,完全可以应用在实际测试中,这对锂离子电池的热性能测试有着重要意义。[/size][size=18px] (2)建立的两种测试方法,都可以通过一次升温试验就可以获得径向导热系数、径向热扩散系数和比热容数值。特别是恒温测试方法还可以进行宽温区范围的热性能参数随温度变化的测量,甚至可进行整个相变过程中的热性能测量。[/size][size=18px] (3)建立的等温测试方法,已经基本具有了常用的加速绝热量热仪的功能,可代替和补充加速绝热量热仪进行电池的热失控检测。[/size][size=18px] (4)建立的两种测试方法简单且易于实现,试验操作方便,非常适合电池性能考核中其他变量的加载,如电池充放电过程中的热性能检测。[/size][size=18px] (5)圆柱形锂电池径向导热系数测试方法上的突破,可将恒温和恒流两种测试方法推广应用到其它规格锂离子电池的热性能测试中,可进行各种加载条件和各个方向上的锂电池热性能测试。[/size][size=18px] (6)所研究的恒温和恒流两种测试方法原理简单,边界条件易于实现,非常有利于低价仪器化和模块化,以及与其他测试仪器的集成。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
机器型号:Agilent 1260,标准配置昨天想换根柱子,由安捷伦的测试柱换为伯乐的色谱柱,管线接头由Swagelok变为Parker,两者都是前端管线伸出长度为0.09英寸。每次看资料不同的管线接头,给出的参数都是前端管线伸出的长度,比如waters的是0.130英寸,Rheodyne的是0.170英寸,那么除了前端深入的长短外,管线的接头处的外径都是一样的吗?我查看了一下目前有的管线,无论是哪包,管线两端都有一个圆柱形不锈钢似的末端,如下图(除了那个垫),似乎尺寸是一样的,那么是不是无论我使用哪家的接头,哪种颜色的管线(即内径不同的管线)这个圆柱形的部件尺寸都是一样的,所以不存在由于管线粗细不同而漏液的问题,每次换不同的色谱柱,只需要考虑前端深入的长度即可?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506090913_549220_1654762_3.jpg非常感谢!
真圆度仪 圆柱度仪这些圆度测量仪器都有一定的使用寿命,使用时间长了机械主件及相关的电气部分都会出现各种障碍。在出现的各种故障的时候我们会通过维修改造的方法来继续完善利用这些仪器。今天汇智就给大家总结了在真圆度仪 圆柱度仪的仪器改造 应对的一些策略。 圆度仪是用于测量工件圆度误差的一种精密圆度圆柱度测量设备 ,此类设备属机电一体化产品 ,主要由机械与电气两大部分组成。其中 ,关键部件是仪器的主轴与传感器 ,但这两部分均属耐用精密部件 ,故障率较低 ,绝大多数设备故障出现在仪器的电气部分。针对电气故障 ,提出几点具体做法。 首先对圆柱度仪圆度仪进行分析与测试,由于电子元器件存在一个使用寿命问题 ,超过一定的期限 ,电气性能下降 ,故障率上升 ,此时有针对性的维修 ,将陷入困境 ,不但故障频繁 ,有时因技术已落后连配件都难以买到 ,事倍功半。由于圆柱度仪的主轴使用寿命大大超过电气部分 ,因电气故障报废或闲置整台仪器均是一种极大的浪费 ,此时最佳维修办法是实行技术改造。方法是 :利用现有圆柱度仪一切有利用价值的资源 (如仪器主轴、基座、工作台、传感器等 ) ,去掉已老化的电气等部分 ,采用新技术、新方法研制与之配套的部分 ,这样 ,改造成本将远远低于购买一台性能相当的新设备 ,而各项性能指标与新设备相当。通常 ,使用时间不超过十年的设备 ,可有针对性地进行维修 ,十年以上的设备 ,则应考虑技术改造。
径向色谱中,圆柱形色谱柱和扇形色谱柱性能上有什么差别?
光电传感器是一种小型电子设备,它可以检测出其接收到的光强的变化。早期的用来检测物体有无的光电传感器是一种小的金属圆柱形设备,发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源。这些小而坚固的白炽灯传感器就是今天光电传感器的雏形。 LED(发光二极管) 发光二极管最早出现在19世纪60年代,现在我们可以经常在电气和电子设备上看到这些二极管做为指示灯来用。LED就是一种半导体元件,其电气性能与普通二极管相同,不同之处在于当给LED通电流时,它会发光。由于LED是固态的,所以它能延长传感器的使用寿命。因而使用LED的光电传感器能被做得更小,且比白炽灯传感器更可靠。不象白炽灯那样,LED抗震动抗冲击,并且没有灯丝。另外,LED所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯所产生光能的一部分。(激光二极管除外,它与普通LED的原理相同,但能产生几倍的光能,并能达到更远的检测距离)。LED能发射人眼看不到的红外光,也能发射可见的绿光、黄光、红光、蓝光、蓝绿光或白光。 经调制的LED传感器 1970年,人们发现LED还有一个比寿命长更好的优点,就是它能够以非常快的速度来开关,开关速度可达到KHz。将接收器的放大器调制到发射器的调制频率,那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。 我们可以将光波的调制比喻成无线电波的传送和接收。将收音机调到某台,就可以忽略其他的无线电波信号。经过调制的LED发射器就类似于无线电波发射器,其接收器就相当于收音机。 人们常常有一个误解:认为由于红外光LED发出的红外光是看不到的,那么红外光的能量肯定会很强。经过调制的光电传感器的能量的大小与LED光波的波长无太大关系。一个LED发出的光能很少,经过调制才将其变得能量很高。一个未经调制的传感器只有通过使用长焦距镜头的机械屏蔽手段,使接收器只能接收到发射器发出的光,才能使其能量变得很高。相比之下,经过调制的接收器能忽略周围的光,只对自己的光或具有相同调制频率的光做出响应。 未经调制的传感器用来检测周围的光线或红外光的辐射,如刚出炉的红热瓶子,在这种应用场合如果使用其它的传感器,可能会有误动作。 如果一个金属发射出的光比周围的光强很多的话,那么它就可以被周围光源接收器可靠检测到。周围光源接收器也可以用来检测室外光。 但是并不是说经调制的传感器就一定不受周围光的干扰,当使用红外测温仪在强光环境下时就会有问题。例如,未经过调制的光电传感器,当把它直接指向阳光时,它能正常动作。我们每个人都知道,用一块有放大作用的玻璃将阳光聚集在一张纸上时,很容易就会把纸点燃。设想将玻璃替换成传感器的镜头,将纸替换成光电三极管,这样我们就很容易理解为什么将调制的接收器指向阳光时它就不能工作了,这是周围光源使其饱和了。 调制的LED改进了光电传感器的设计,增大了检测距离,扩展了光束的角度,人们逐渐接受了这种可靠易于对准的光束。到1980年,非调制的光电传感器逐步就退出了历史舞台。 红外光LED是效率最高的光束,同时也是在光谱上与光电三极管最匹配的光束。 但是有些传感器需要用来区分颜色(如色标检测),这就需要用可见光源。 在早期,色标传感器使用白炽灯做光源,使用光电池接收器,直到后来发明了高效的可见光LED。现在,多数的色标传感器都是使用经调制的各种颜色的可见光LED发射器。经调制的传感器往往牺牲了响应速度以获取更长的检测距离,这是因为检测距离是一个非常重要的参数。未经调制的传感器可以用来检测小的物体或动作非常快的物体,这些场合要求的响应速度都非常快。但是,现在高速的调制传感器也可以提供非常快的响应速度,能满足大多数的检测应用。 超声波传感器 声波传感器所发射和接收的声波,其振动频率都超过了人耳所能听到的范围。红外测温仪它是通过计算声波从发射,经被测物反射回到接收器所需要的时间,来判断物体的位置。对于对射式超声波传感器,如果物体挡住了从发射器到接收器的声波,则传感器就会检测到物体。与光电传感器不同,超声波传感器不受被测物透明度和反光率的影响,因此在许多使用超声波传感器的场合就不适合使用光电传感器来检测。 光纤 安装空间非常有限或使用环境非常恶劣的情况下,我们可以考虑使用光纤。光纤与传感器配套使用,是无源元件,另外,光纤不受任何电磁信号的干扰,并且能使传感器的电子元件与其他电的干扰相隔离。 光纤有一根塑料光芯或玻璃光芯,光芯外面包一层金属外皮。这层金属外皮的密度比光芯要低,因而折射率低。光束照在这两种材料的边界处(入射角在一定范围内,),被全部反射回来。根据光学原理,所有光束都可以由光纤来传输。 两条入射光束(入射角在接受角以内)沿光纤长度方向经多次反射后,从另一端射出。另一条入射角超出接受角范围的入射光,损失在金属外皮内。这个接受角比两倍的最大入射角略大,这是因为光纤在从空气射入密度较大的光纤材料中时会有轻微的折射。光在光纤内部的传输不受光纤是否弯曲的影响(弯曲半径要大于最小弯曲半径)。大多数光纤是可弯曲的,很容易安装在狭小的空间。 玻璃光纤 玻璃光纤由一束非常细(直径约50μm)的玻璃纤维丝组成。典型的光缆由几百根单独的带金属外皮玻璃光纤组成,光缆外部有一层护套保护。光缆的端部有各种尺寸和外形,并且浇注了坚固的透明树脂。检测面经过光学打磨,非常平滑。这道精心的打磨工艺能显著提高光纤束之间的光耦合效率。 玻璃光纤内的光纤束可以是紧凑布置的,也可随意布置。紧凑布置的玻璃光纤通常用在医疗设备或管道镜上。每一根光纤从一端到另一端都需要精心布置,这样才能在另一端得到非常清晰的图像。由于红外热像仪这种光纤费用非常昂贵并且多数的光纤应用场合并不需要得到一个非常清晰的图像,所以多数的玻璃光纤其光纤束是随意布置的,这种光纤就非常便宜了,当然其所得到的图像也只是一些光。 玻璃光纤外部的保护层通常是柔性的不锈钢护套,也有的是PVC或其他柔性塑料材料。有些特殊的光纤可用于特殊的空间或环境,其检测头做成不同的形状以适用于不同的检测要求。 玻璃光纤坚固并且性能可靠,可使用在高温和有化学成分的环境中,它可以传输可见光和红外光。常见的问题就是由于经常弯曲或弯曲半径过小而导致玻璃丝折断,对于这种应用场合,我们推荐使用塑料光纤。 塑料光纤 塑料光纤由单根的光纤束(典型光束直径为0.25到1.5mm)构成,通常有PVC外皮。它能安装在狭小的空间并且能弯成很小的角度。 多数的塑料光纤其检测头都做成探针形或带螺纹的圆柱形,另一端未做加工以方便客户根据使用将其剪短。邦纳公司的塑料光纤都配有一个光纤刀。不像玻璃光纤,塑料光纤具有较高的柔性,带防护外皮的塑料光纤适于安装在往复运动的机械结构上。塑料光纤吸收一定波长的光波,包括红外光,因而塑料光纤只能传输可见光。 与玻璃光纤相比,塑料光纤易受高温,化学物质和溶剂的影响。 对射式和直反式光纤玻璃光纤和塑料光纤既有“单根的”-对射式,也有“分叉的”-直反式。单根光纤可以将光从发射器传输到检测区域,或从检测区域传输到接收器。分叉式的光纤有两个明显的分支,可分别传输发射光和接收光,使红外热像仪传感器既可以通过一个分支将发射光传输到检测区域,同时又通过另一个分支将反射光传输回接收器。 直反式的玻璃光纤,其检测头处的光纤束是随意布置的。直反式的塑料光纤,其光纤束是沿光纤长度方向一根挨一根布置。 光纤的特殊应用 由于光纤受使用环境影响小并且抗电磁干扰,因而能被用在一些特殊的场合,如:适用于真空环境下的真空传导光纤(VFT)和适用于爆炸环境下的光纤。在这两个应用中,特制的光纤安装在特殊的环境中,经一个法兰引出来接到外面的传感器上,光纤和法兰的尺寸多种多样。本安型传感器,如NAMUR型的传感器,可直接用在特殊或有爆炸性危险的环境中。
随着众多的传感器设计风格的出现,通常很难确定哪种类型的称重传感器比较适合你。为了帮大家入门,我们汇总了这个指南,用于区分称重传感器的类型以及每个称重传感器最常见的使用方式及用途。[b][url=http://www.lascaux.com.cn/category.php?id=81]单点式称重传感器[/url](双筒望远镜)[/b]单点式称重传感器是低容量压缩称重传感器。准确可靠,它们还能够测量离中心负载,使其成为台秤、批处理秤、计数秤、称重系统等的的理想之选。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/c592ae87589ec13078fd0bb90152fa5b.jpeg[/img][/align][align=center]单点式称重传感器[/align]形状:水平矩形“梁”形弹簧元件,具有平行四边形结构(内部完全加工出来)。加载轴:垂直于水平轴,力施加到固定(安装)断对面的光束的端。应变片放置:平行四边形外表面的横梁顶部和底部,彼此平行,以测量弯曲应变。[b][url=http://www.lascaux.com.cn/category.php?id=79]S型称重传感器[/url][/b]恰当地命名为s 形称重传感器是一种低容量到中等容量的张力称重传感器,在张力和压缩中均有效。在张力应用中更常用的 s-cell 通常存在于悬挂秤或悬浮称重应用中。电池顶部和底部装有眼罩,可悬挂在手铐上或安装在两件物品之间。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/d14f520264e3cddc98b181beece5701a.jpeg[/img][/align][align=center]S型称重传感器[/align]形状:S 形弹簧元件。加载轴:几何中心,垂直于水平轴的力。应变片放置:应用于称重传昂起内部加工的圆内侧,彼此平行放置以测量弯曲应变。[b]光束称重传感器(3种类型)[/b]①波纹管(弯曲梁)称重传感器非常适合低容量容器称重和过程称重。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/9f5194f2a7d19ef4f9739afedcb0515a.jpeg[/img][/align][align=center]波纹管[/align]形状:水平矩形“梁”形弹簧元件。加载轴:垂直于水平轴,力施加到固定(安装)端对面的光束端。应变片放置:横梁的顶部和底部,彼此垂直测量弯曲应变(通常由波纹管覆盖以保护仪表)。②剪切梁称重传感器[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/f86d2549be44336230663d842da6a24f.jpeg[/img][/align][align=center]剪切梁[/align]最适合中低档称重的压缩称重传感器,尤其是容器和罐体称重和低外形工艺应用。应变片放置:以45°角粘合在梁的两侧,以测量弹簧元件的一个横截面的剪切应变。③剪切光束(双端)[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/2bcd4c701de53c5e04182efd2a5fb021.jpeg[/img][/align][align=center]双剪切梁[/align]与单端剪切光束单元(一端剪切光束单元固定在一端,将负载施加到另一端)不同,双端剪切光束固定在两端,同时将负载应用在中心。这些电池通常用于罐体和料斗称重秤和卡车秤,其容量高于单端。应变片放置:以45°角粘合在光束的两侧,以测量细胞两个横截面的剪切应变。[b]轮辐式称重传感器[/b]轮辐式称重传感器为中大容量称重传感器提供非常狭窄的设计。它们可以安装在两个组件之间进行压缩,或通过螺纹孔用于张力。剪切网煎饼加载单元即使在轴外加载的情况下也能够提供准确的结果。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/e30b401d3dff31400ac2d0332d24134b.jpeg[/img][/align][back=#b2b2b2][/back][align=center]圆板式称重传感器[/align]形状:带多个梁“臂”连接到外体的地轮廓圆柱形轮毂。加载轴:垂直于水平轴,力施加到光束臂连接的单元的几何中心。应变片放置:以 45°角粘合在弹簧元件的臂上,以测量剪切应变。[b]轴销传感器 [/b]负载销可更换施加力的销或轴。这些电池的设计和结构是高度可定制的,可以非常高的容量使用。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/53b8e2e06f5937c4e04857abe7486e82.jpeg[/img][/align][align=center]负载销[size=16px][color=#333333][/color][/size][/align]形状:棒形弹簧元件。加载轴:弹簧元件的中心部分,垂直于水平轴施加力。应变计放置:在弹簧元件上的指定区域以 45o 角度粘合,以测量剪切应变。[b]柱式称重传感器[/b]柱式称重传感器是最早的称重传感器设计。柱载荷单元提供张力或压缩,特别适用于高容量应用。设计的重型性质,除非装载不当,否则可耐弯曲和变形。柱式称重传感器通常用于卡车和铁路秤。[align=center][img]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/news/b2879727d1f426163aa27f2764317aa5.jpeg[/img][/align][align=center]柱式称重传感器[/align]形状:圆柱形弹簧元件。加载轴:几何中心,垂直于水平轴。应变片放置:应用于称重传感器内部的柱或柱,以 90° 角放置,以测量轴向和横向应变。
S型拉力传感器是传感器中最为常见的一种传感器,主要用于测固体间的拉力和压力,通用也人们也称之为拉压力传感器,因为它的外形像S形状,所以习惯上也称S型拉力传感器,此传感器采用合金钢材质,胶密封防护处理,安装容易,使用方便,适用于吊秤,配料秤,机改秤等电子测力称重系统。 传感器基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 这种形式的拉力传感器的安装形式为固定式底座传感器的安装形式,安装时将传感器放置在无线吊钩秤三颗固定档柱内。因此要求使用在温度变化范围不大的场合,其优点是能提高秤体的稳定性,而且安装调试方便。在称重传感器安装时还应注意: 1、为防止大电流流经传感器,应在传感器之间加装短路片,以防偶然的大电流流过而将其烧坏。即使如此,在需要进行大从焊接时最好还电子检重秤是将压式传感器卸下,待几作结束后再将称重传感器安装好。 2、滚珠等移动部件应保持滑动自如,不应有卡死、锈蚀等现象。 3、压头应由20mm厚的铬钢制成,压头的底面应加工成圆弧,其半径应为传感器圆顶半径的3倍以上,并应进行热处理以增加压头的硬度。固定板应用45号钢制成,其厚度不得小于20mm,安装时的水平度不应超出±0.5°。
[align=left]微型传感器是一个将被测量的装置,如位移、变形、强制、加速度、湿度、温度和其他物理量转换成电阻值。主要是电阻应变型、压阻型、热阻、热阻、气敏、湿敏电阻传感器器件。[/align]微型传感器中的应变仪具有金属的应变效应,即在外力作用下的机械变形,因此电阻值相应地改变。应变仪主要是金属和半导体。金属应变仪是线型、箔型、薄膜型。半导体应变片具有高灵敏度(通常是线型、箔型的几十倍)、的小横向效应。压阻式微型传感器是根据半导体材料的压阻效应通过半导体材料的衬底上的扩散电阻制造的器件。衬底可以直接用作测量传感元件,并且扩散电阻器在衬底中以桥的形式连接。当基板通过外力变形时,电阻值将改变,并且电桥将产生相应的不平衡输出。用作压阻式微型传感器的基板(或隔膜)主要由硅晶片和钽制成。由敏感材料制成的硅压阻传感器受到越来越多的关注,特别是在测量压力时。并且固态压阻式微型传感器应用的速度是通用的。微型传感器的滞后特性表征前进(输入增加)和反向(输入增加)冲程输入特性曲线之间的不一致程度。通常,使用两条曲线之间的较大差ΔMAX。满量程输出FS的百分比表示滞后可能是由微型传感器内部元件中的能量吸收引起的。微型传感器变化很大,甚至不同工作原理的微型传感器也可用于相同类型的测量。因此,必须使用合适的传感器。(1)微型传感器的测量条件如果错误选择微型传感器,系统的可靠性将会降低。为此,从系统的整体考虑,要清楚地了解使用目的和使用传感器的需要,永远不要使用不合适的微型传感器和不必要的传感器。测量条件如下:测量目的,测量量的选择,测量范围,输入信号的带宽,所需的精度,测量所需的时间以及过量输入的发生频率。(2)微型传感器性能选择微型传感器时,请考虑传感器的以下特性,即精度,稳定性,响应速度,模拟信号或数字号,输出及其电平,被测物体特性的影响,校准周期以及过度 - 反保护。(3)微型传感器的使用条件微型传感器的使用条件是设定位置,环境(湿度、温度、振动等),测量时间,显示器之间的信号传输距离,与外围设备的连接,电源容量。微型传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨风速传感器丨压电薄膜传感器丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color]微型传感器https://mall.ofweek.com/2071.html[color=#333333]丨壁挂式温度变送器[/color][color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]一氧化碳传感器丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨[/color][color=#333333]流量传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]电流传感器丨[/color][color=#333333]光离子传感器丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
[align=center][font=宋体][font=宋体]色谱仪器常用传感器[/font] [font=宋体]气敏传感器[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器,对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器可鉴别和检测的气体种类繁多,型号和工作原理差异也比较大。气敏传感器的应用主要有:酒后驾驶的现场速测、一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂([/font][font=Times New Roman]R11[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]R12[/font][font=宋体])的检测、人体口腔口臭的检测等。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体]气敏传感器又称气体传感器,是将气体成分与浓度变化等信息转变成相对应的电信号,以此达到对气体成分与浓度测量的设备。气敏传感器是传感器领域的非常重要的一个方向,在大气环境、气体监测、航天航空、工业生产、汽车排放监控、食品安全等诸多领域有着广泛的应用。[/font][font=宋体]由传感器的组成及其工作特性,可以将气体传感器分成:半导体型气体传感器、接触燃烧型气体传感器、固体电解质型气体传感器、表面声波型气体传感器、光学型气体传感器、石英型振荡型气体传感器、电化学型气体传感器等。[/font][font=宋体][font=宋体]气敏传感器需要直接接触待测的气体环境,外观特征较为明显,一般情况下带有金属网格外壳以利于气体流通和感知,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,207,112]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300831065877_198_1604036_3.jpg!w672x363.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]气敏传感器外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器允许温度环境较低,一般不高于[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。色谱工作者或者维修员,可以在某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]柱温箱中找到此部件。[/font][/font][font=宋体]常规[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]模块的漏液检测,经常采用热敏电阻传感器。当色谱系统泄漏的液体流动相接触传感器表面,由于液体流动相的蒸发,热敏电阻阻值发生变化,色谱系统感知到此电阻变化即确认系统泄漏。对于柱温箱,热敏电阻的检测方式不太适用,如果柱温较高,泄漏的少量流动相可能会较快气化,不能接触热敏电阻表面,而采用气敏传感器可以良好解决这一问题。[/font][font=宋体]对于工作在一定温度下的柱温箱,少量的有机溶剂渗漏和蒸发,都可以迅速被气敏传感器感知到,并发出报警,提醒色谱工作者进行检查和处理。[/font][font=宋体]但是需要注意气敏传感器对于不同化学组成的流动相泄漏,其检测敏感程度不同。一般挥发性较强的有机流动相,气敏传感器的灵敏度较高,水相检测灵敏度相对较低。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明气敏传感器的基本原理。[/font]
技术参数:.测量原理:FDR频域法.单 位:%.量 程:0~100%.探针长度:5.5cm.探针直径:3mm.探针材料:不锈钢.密封材料:环氧树脂.测量精度:±3%.工作温度范围:-40℃~85℃.工作电压:7~24V.工作电流:25~35mA,典型值28mA .测量主频:100Mhz.输出信号:电压型0~2V DC电流型0~20mA.测量稳定时间:2秒.响应时间:<1秒.测量区域:以中央探针为中心,围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体.电缆长度:1.5米 (标配)功能及特点:.本传感器体积小巧化设计,携带方便,安装、操作及维护简单。.结构设计合理,不绣钢探针保证使用寿命。.外部以环氧树脂纯胶体封装,密封性好,可直接埋入土壤中使用,且不受腐蚀。.土质影响较小,应用地区广泛。.测量精度高,性能可靠,确保正常工作。.响应速度快,数据传输效率高。
[align=left]微型传感器是一种高科技传感器。与以前的传感器相比,该微型传感器在使用时具有非常好的效果。对人们的帮助可以说是非常大的。目前,市场上可以看到许多微型传感器,它们可以适应不同的需求领域。、的耐用性也很强。[/align](1)微型传感器的概念微型传感器指的是经过精密加工的传感器。它具有非常好的灵敏度和处理能力,可以在芯片上形成一个相对强大的集成传感器。它可以在使用时独立工作,有效地实现传感器网络的组成。(二)微型传感器的特点与其他传感器相比,微型传感器在体积和质量上有很大提高,重量轻,重量轻,便于日常使用。由于其高质量配置,其功耗相对较低。它对制造商来说也非常方便,因为它具有低成本、以便于存储。、适合批量生产。最特别的是这种微型传感器的智能性相对较强,在市场上具有很好的竞争优势。(三)常见的微型传感器1化学微型传感器:最常见的传感器类型是离子传感器。它主要依赖于溶液的离子活性转化为电信号。使用时具有良好的识别性和选择性,可以很好地适应化学。、医疗和食品行业的要求。2生物微型传感器:生物微型传感器更常用于基因传感器。它们主要依靠传感器上形成的双链DNA来分辨和传输信号。实际上,对于诸如、光、和声音之类的物理信号来说,它是快速的。反应。3物理微型传感器:物理微型传感器的主要代表是表面声波传感器,它使用声学表面技术和MEMS技术快速处理非电信息。它的变换能力也很强。微型传感器在开发过程中得到了极大的改进,结合了许多新技术和使用了许多新材料,因此其适用性和使用范围也在不断扩大,而且应用程序也大大提高了员工的工作效率。微型传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨风速传感器丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]压电薄膜传感器丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color]微型传感器https://mall.ofweek.com/2071.html[color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨[/color][color=#333333]气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨一氧化碳传感器丨光离子传感器丨[/color][color=#333333]流量传感器[/color][color=#333333]丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨电流传感器丨[/color][color=#333333]位置传感器丨[/color][color=#333333]风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
[size=18px]电容式水位传感器最重要的特点是非接触检测。由于浮球式液位传感器需要开孔,传感器必须与液体接触才能工作,可以应用于更广泛的领域,而电容式水位传感器的可靠性和精度要高于浮球式水位传感器。但对于精度要求高的设备,其可靠性和精度都达不到标准。例如,检测液体的医疗设备、高性能高端设备。电容式它还可以实现非接触式检测,分离式光电传感器其可靠性和准确度都高于电容式传感器。电容式是紧贴容器外壁进行检测。分离式光电传感器是将传感器部分与反射光的光锥分离,从而实现非接触检测,采用光反射原理工作,受外界因素影响较小。且可以达到±1mm 它具有控制精度高、重复精度高的特点。[/size][align=center][size=18px][img=,550,376]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106211450393303_2970_4008598_3.jpg!w550x376.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][img=,639,275]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106211450524316_5138_4008598_3.jpg!w639x275.jpg[/img][/size][/align][size=18px]通过调整软件或安装可避免水滴、水蒸气、红外线和水垢对分离式光电传感器的干扰。分离式光电传感器也可上下左右斜多方向安装,不会受到安装的干扰。[/size][align=right][/align]
近日,中科院广州生物医药与健康研究院曾令文研究组成功开发出一种基于核酸等温链置换反应技术、T4连接酶反应与胶体金技术的单核苷酸多态性检测的生物传感器。 该生物传感具有以下三个特点:1.简单,无需复杂的检测仪器,仅需室温反应;2.高灵敏度,单次反应可检测约6个核酸分子;3.高特异性,可区分单碱基突变。该生物传感器克服了传统检测方法的操作技术复杂、耗时长、需要特殊仪器等缺陷。 该生物传感器可用于检测/诊断由单核苷酸多态性引起的遗传病、耐药性病原微生物、肿瘤等疾病易感基因。相关成果于7月6日发表在国际著名学术期刊Chemical Communications,2012,48(68): 8547-8549。 该项目由国家重大专项(2008ZX10004-004)、(2009ZX1004-109)经费资助。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120830533626771243.jpg单核苷酸多态性检测生物传感器
因上周末公司要停电检修线路,周一早上开机,岛津的gcms2010出了问题,GC部分柱温过热保护传感器报错,量该热电偶阻值正常(正向电阻5.0欧,反向电阻5.7欧,插拔该传感器与电源板连接的插头,故障依旧,更换该传感器故障依旧,传感器连接的板子上的插接件都插拔了几遍也不行,最后把该板卡的固定螺丝卸下,把板卡插拔了几次后,OK。现在天气湿度大,再加上我们是沿海地区,空气中盐分高,腐蚀性大,造成插接件表面氧化,接触不良,插拔几次后去掉了表面的氧化层,仪器就OK了。如有不明我可以附张图。
如今检测液位的方法也越来越多,光电液位传感器因小体积、功耗低,被广泛应用,那么使用光电液位传感器需要注意哪些呢,下面带大家了解一下,在使用光电液位传感器时,要避免多气泡或阳光直射、红外光直射环境:多气泡会干扰传感器的测量结果,而阳光直射、红外光直射则会影响传感器的光源和接收器,从而影响传感器的正常工作。因此,在安装光电式液位传感器时,要避免这些干扰源的存在。确保检测面无反光物体:如果光电式液位传感器的检测面前有反光物体存在,会导致光的反射干扰,影响传感器的准确性。可以通过将反光物体处理成黑色,以减少反光对传感器的干扰。[align=center][img=光电液位传感器,600,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403111658213716_587_4008598_3.jpg!w600x324.jpg[/img][/align]还要避免检测粘稠液体或带颗粒物杂质的液体:光电式液位传感器适用于清水管道的缺水或满水检测,不适合检测粘稠液体或带有颗粒物杂质的液体。为了确保传感器的准确性和可靠性,应将传感器的检测面区域暴露出来,避免液体中的颗粒物或粘稠液体对传感器的影响。使用[url=https://www.eptsz.com]光电式液位传感器[/url]时,应注意避免多气泡或阳光直射/红外光直射环境的干扰,确保检测面前没有反光物体,并避免检测粘稠液体或带有颗粒物杂质的液体。这些注意事项将有助于保证光电式液位传感器的准确性和可靠性。
电容式液位传感器是一种利用电容值变化来判断液体水位高低的传感器。其原理是通过内置的MCU 和算法控制,感应有水和无水状态时的电容值差异,从而准确判断水箱内部是否缺水。该传感器可以安装在绝缘容器外壁,并采用紧贴外壁的方式进行安装,以精准感应到内部液体的变化,实现准确的液位检测。电容式液位传感器适合安装在塑料、玻璃等绝缘容器上,可以测量各种液体如水(污水/净水)、饮料、植物营养液、海水以及强酸强碱液体的液位。它广泛应用于饮水机、洗手液器、加湿器、咖啡机、打印机、医疗设备以及侦测常温液体的设备中。[align=center][img=电容式液位传感器,538,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403161435459210_2633_4008598_3.jpg!w538x354.jpg[/img][/align]在使用电容式液位传感器时,需要注意以下事项:保持传感器表面干燥,避免受潮影响传感器性能。在安装过程中,探头周边 2 厘米范围内需避开大型金属或磁场,以免产生干扰影响传感器的准确性。建议在常温环境下使用传感器,对于特殊温度环境的需求,应联系生产厂家获取专业技术支持,以确保传感器正常工作。[url=https://www.eptsz.com]电容式液位传感器[/url]在液位检测领域具有精准、可靠的特点,适用于多种液体和场合。遵循注意事项并正确安装和使用传感器,可以确保其稳定准确地监测液位,满足不同场景下的需求。
一、传感器的定义 信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。 最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器系统的原则框图示于图1-1,进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。 德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。 传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。 有源(a)和无源(b)传感器的信号流程 无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。 各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。 常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉? 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 ?化学传感器——味觉 压敏、温敏、流体传感器——触觉 与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。 对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: 高灵敏度 抗干扰的稳定性(对噪声不敏感) 线性 容易调节(校准简易) 高精度 高可*性 无迟滞性 工作寿命长(耐用性) 可重复性 抗老化 高响应速率 抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 选择性 安全性(传感器应是无污染的) 互换性 低成本 宽测量范围 小尺寸、重量轻和高强度 宽工作温度范围
电化学生物传感器 传感器与通信系统和计算机共同构成现代信息处理系统。传感器相当于人的感官,是计算机与自然界及社会的接口,是为计算机提供信息的工具。 传感器通常由敏感(识别)元件、转换元件、电子线路及相应结构附件组成。生物传感器是指用固定化的生物体成分(酶、抗原、抗体、激素等)或生物体本身(细胞、细胞器、组织等)作为感元件的传感器。电化学生物传感器则是指由生物材料作为敏感元件,电极(固体电极、离子选择性电极、气敏电极等)作为转换元件,以电势或电流为特征检测信号的传感器。图1是电化学生物传感器基本构成示意图。由于使用生物材料作为传感器的敏感元件,所以电化学生物传感器具有高度选择性,是快速、直接获取复杂体系组成信息的理想分析工具。一些研究成果已在生物技术、食品工业、临床检测、医药工业、生物医学、环境分析等领域获得实际应用。 根据作为敏感元件所用生物材料的不同,电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA传感器等。(1) 酶电极传感器 以葡萄糖氧化酶(GOD)电极为例简述其工作原理。在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O7)和过氧化氢: 根据上述反应,显然可通过氧电极(测氧的消耗)、过氧化氢电极(测H2O2的产生)和pH电极(测酸度变化)来间接测定葡萄糖的含量。因此只要将GOD固定在上述电极表面即可构成测葡萄糖的GOD传感器。这便是所谓的第一代酶电极传感器。这种传感器由于是间接测定法,故干扰因素较多。第二代酶电极传感器是采用氧化还原电子媒介体在酶的氧化还原活性中心与电极之间传递电子。第二代酶电极传感器可不受测定体系的限制,测量浓度线性范围较宽,干扰少。现在不少研究者又在努力发展第三代酶电极传感器,即酶的氧化还原活性中心直接和电极表面交换电子的酶电极传感器。 目前已有的商品酶电极传感器包括:GOD电极传感器、L 乳酸单氧化酶电极传感器、尿酸酶电极传感器等。在研究中的酶电极传感器则非常多。(2) 微生物电极传感器 由于离析酶的价格昂贵且稳定性较差,限制了其在电化学生物传感器中的应用,从而使研究者想到直接利用活的微生物来作为分子识别元件的敏感材料。这种将微生物(常用的主要是细菌和酵母菌)作为敏感材料固定在电极表面构成的电化学生物传感器称为微生物电极传感器。其工作原理大致可分为三种类型:其一,利用微生物体内含有的酶(单一酶或复合酶)系来识别分子,这种类型与酶电极类似 其二,利用微生物对有机物的同化作用,通过检测其呼吸活性(摄氧量)的提高,即通过氧电极测量体系中氧的减少间接测定有机物的浓度 其三,通过测定电极敏感的代谢产物间接测定一些能被厌氧微生物所同化的有机物。 微生物电极传感器在发酵工业、食品检验、医疗卫生等领域都有应用。例如:在食品发酵过程中测定葡萄糖的佛鲁奥森假单胞菌电极 测定甲烷的鞭毛甲基单胞菌电极 测定抗生素头孢菌素的Citrobacterfreudii菌电极等等。微生物电极传感器由于价廉、使用寿命长而具有很好的应用前景,然而它的选择性和长期稳定性等还有待进一步提高。(3) 电化学免疫传感器 抗体对相应抗原具有唯一性识别和结合功能。电化学免疫传感器就是利用这种识别和结合功能将抗体或抗原和电极组合而成的检测装置。 根据电化学免疫传感器的结构可将其分为直接型和间接型两类。直接型的特点是在抗体与其相应抗原识别结合的同时将其免疫反应的信息直接转变成电信号。这类传感器在结构上可进一步分为结合型和分离型两种。前者是将抗体或抗原直接固定在电极表面上,传感器与相应的抗体或抗原发生结合的同时产生电势改变 后者是用抗体或抗原制作抗体膜或抗原膜,当其与相应的配基反应时,膜电势发生变化,测定膜电势的电极与膜是分开的。间接型的特点是将抗原和抗体结合的信息转变成另一种中间信息,然后再把这个中间信息转变成电信号。这类传感器在结构上也可进一步分为两种类型:结合型和分离型。前者是将抗体或抗原固定在电极上 而后者抗体或抗原和电极是完全分开的。间接型电化学免疫传感器通常是采用酶或其他电活性化合物进行标记,将被测抗体或抗原的浓度信息加以化学放大,从而达到极高的灵敏度。 电化学免疫传感器的例子有:诊断早期妊娠的hCG免疫传感器 诊断原发性肝癌的甲胎蛋白(AFP或αFP)免疫传感器 测定人血清蛋白(HSA)免疫传感器 还有IgG免疫传感器、胰岛素免疫传感器等等。(4) 组织电极与细胞器电极传感器 直接采用动植物组织薄片作为敏感元件的电化学传感器称组织电极传感器,其原理是利用动植物组织中的酶,优点是酶活性及其稳定性均比离析酶高,材料易于获取,制备简单,使用寿命长等。但在选择性、灵敏度、响应时间等方面还存在不足。 动物组织电极主要有:肾组织电极、肝组织电极、肠组织电极、肌肉组织电极、胸腺组织电极等。测定对象主要有:谷氨酰胺、葡萄糖胺 6 磷酸盐、D 氨基酸、H2O2、地高辛、胰岛素、腺苷、AMP等。 植物组织电极敏感元件的选材范围很广,包括不同植物的根、茎、叶、花、果等。植物组织电极制备比动物组织电极更简单,成本更低并易于保存。 细胞器电极传感器是利用动植物细胞器作为敏感元件的传感器。细胞器是指存在于细胞内的被膜包围起来的微小“器官”,如线粒体、微粒体、溶酶体、过氧化氢体、叶绿体、氢化酶颗粒、磁粒体等等。其原理是利用细胞器内所含的酶(往往是多酶体系)。(5) 电化学DNA传感器 电化学DNA传感器是近几年迅速发展起来的一种全新思想的生物传感器。其用途是检测基因及一些能与DNA发生特殊相互作用的物质。电化学DNA传感器是利用单链DNA(ssDNA)或基因探针作为敏感元件固定在固体电极表面,加上识别杂交信息的电活性指示剂(称为杂交指示剂)共同构成的检测特定基因的装置。其工作原理是利用固定在电极表面的某一特定序列的ssDNA与溶液中的同源序列的特异识别作用(分子杂交)形成双链DNA(dsDNA)(电极表面性质改变),同时借助一能识别ssDNA和dsDNA的杂交指示剂的电流响应信号的改变来达到检测基因的目的。 已有检测灵敏度高达10-13g/mL的电化学DNA传感器的报道,Hashimoto等[8]采用一个20聚体的核苷酸探针修饰在金电极上检测了PVM623的PatⅠ片断上的致癌基因v myc。电化学DNA传感器离实用化还有相当距离,主要是传感器的稳定性、重现性、灵敏度等都还有待于提高。有关DNA修饰电极的研究除对于基因检测有重要意义外,还可将DNA修饰电极用于其它生物传感器的研究,用于DNA与外源分子间的相互作用研究[9],如抗癌药物筛选、抗癌药物作用机理研究 以及用于检测DNA结合分子。无疑,它将成为生物电化学的一个非常有生命力的前沿领域。 生物电化学所涉及的面非常广,内容很丰富。以上介绍的只是该交叉学科一些领域的概况。可以相信,随着相关学科的发展,生物电化学将进一步蓬勃发展。
触觉传感器 tactile sensor 用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能,研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现,已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案,但目前大都属于实验室阶段,达到产品化的不多。触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力-力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。 接触觉传感器 用以判断机器人(主要指四肢)是否接触到外界物体或测量被接触物体的特征的传感器。接触觉传感器有微动开关、导电橡胶、含碳海绵、碳素纤维、气动复位式装置等类型。①微动开关:由弹簧和触头构成。触头接触外界物体后离开基板,造成信号通路断开,从而测到与外界物体的接触。这种常闭式(未接触时一直接通)微动开关的优点是使用方便、结构简单,缺点是易产生机械振荡和触头易氧化。②导电橡胶式:它以导电橡胶为敏感元件。当触头接触外界物体受压后,压迫导电橡胶,使它的电阻发生改变,从而使流经导电橡胶的电流发生变化。这种传感器的缺点是由于导电橡胶的材料配方存在差异,出现的漂移和滞后特性也不一致,优点是具有柔性。③含碳海绵式:它在基板上装有海绵构成的弹性体,在海绵中按阵列布以含碳海绵。接触物体受压后,含碳海绵的电阻减小,测量流经含碳海绵电流的大小,可确定受压程度。这种传感器也可用作压力觉传感器。优点是结构简单、弹性好、使用方便。缺点是碳素分布均匀性直接影响测量结果和受压后恢复能力较差。④碳素纤维式:以碳素纤维为上表层,下表层为基板,中间装以氨基甲酸酯和金属电极。接触外界物体时碳素纤维受压与电极接触导电。优点是柔性好,可装于机械手臂曲面处,但滞后较大。⑤气动复位式:它有柔性绝缘表面,受压时变形,脱离接触时则由压缩空气作为复位的动力。与外界物体接触时其内部的弹性圆泡(铍铜箔)与下部触点接触而导电。优点是柔性好、可靠性高,但需要压缩空气源。
触觉传感器 tactile sensor 用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能,研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现,已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案,但目前大都属于实验室阶段,达到产品化的不多。触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力-力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。 接触觉传感器 用以判断机器人(主要指四肢)是否接触到外界物体或测量被接触物体的特征的传感器。接触觉传感器有微动开关、导电橡胶、含碳海绵、碳素纤维、气动复位式装置等类型。①微动开关:由弹簧和触头构成。触头接触外界物体后离开基板,造成信号通路断开,从而测到与外界物体的接触。这种常闭式(未接触时一直接通)微动开关的优点是使用方便、结构简单,缺点是易产生机械振荡和触头易氧化。②导电橡胶式:它以导电橡胶为敏感元件。当触头接触外界物体受压后,压迫导电橡胶,使它的电阻发生改变,从而使流经导电橡胶的电流发生变化。这种传感器的缺点是由于导电橡胶的材料配方存在差异,出现的漂移和滞后特性也不一致,优点是具有柔性。③含碳海绵式:它在基板上装有海绵构成的弹性体,在海绵中按阵列布以含碳海绵。接触物体受压后,含碳海绵的电阻减小,测量流经含碳海绵电流的大小,可确定受压程度。这种传感器也可用作压力觉传感器。优点是结构简单、弹性好、使用方便。缺点是碳素分布均匀性直接影响测量结果和受压后恢复能力较差。④碳素纤维式:以碳素纤维为上表层,下表层为基板,中间装以氨基甲酸酯和金属电极。接触外界物体时碳素纤维受压与电极接触导电。优点是柔性好,可装于机械手臂曲面处,但滞后较大。⑤气动复位式:它有柔性绝缘表面,受压时变形,脱离接触时则由压缩空气作为复位的动力。与外界物体接触时其内部的弹性圆泡(铍铜箔)与下部触点接触而导电。优点是柔性好、可靠性高,但需要压缩空气源。
一、一体化温度变送器 一体化温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。 热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。 热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转换为4~20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时,变送器会输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。 二、压力变送器 压力变送器也称差变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 压力变送器的测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时,压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。 压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~20MP3)和微差压变送器(0~30kPa)两种。 三、液位变送器 1、浮球式液位变送器 浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。 一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件,它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号,并将电子单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。该变送器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出最大电流不超过28mA,因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。2、浮简式液位变送器 浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。 3、静压或液位变送器 该变送器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号,再经放大电路放大和补偿电路补偿,最后以4~20mA或0~10mA电流方式输出。 四、电容式物位变送器 电容式物位变送器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程,主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。 电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成,它以两线制4~20mA恒定电流输出为基型,经过转换,可以用三线或四线方式输出,输出信号形成为1~5V、0~5V、0~10mA等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时,因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,所以电容量随着物料高度的变化而变化。变送器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低,对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。 五、超声波变送器 超声波变送器分为一般超声波变送器(无表头)和一体化超声波变送器两类,一体化超声波变送器较为常用。一体化超声波变更新器由表头(如LCD显示器)和探头两部分组成,这种直接输出4~20mA信号的变送器是将小型化的敏感元件(探头)和电子电路组装在一起,从而使体积更小、重量更轻、价格更便宜。超声波变送器可用于液位。物位测量和开渠、明渠等流量测量,并可用于测量距离。 六、锑电极酸度变送器 锑电极酸度变送器是集PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表,它是由锑电极与参考电极组成的PH值测量系统。在被测酸性溶液中,由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层,这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,该浓度与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作1,其电极电位就可用能斯特公式计算出来。 锑电极酸度变送器中的固体模块电路由两大部分组成。为了现场作用的安全起见,电源部分采用交流24V为二次仪表供电。这一电源除为清洗电机提供驱动电源外,还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压,以供变送电路使用。第二部分是测量变送器电路,它把来自传感器的基准信号和PH酸度信号经放大后送给斜率调整和定位调整电路,以使信号内阻降低并可调节。将放大后的PH信号与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路,最后输出与PH值相对应的4~20mA恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制PH值。七、酸、碱、盐浓度变送器 酸、碱、盐浓度变送器通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。这种变送器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。 酸、碱、盐浓度变送器的工作原理是:在一定的范围内,酸碱溶液的浓度与其电导率的大小成比例。因而,只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。当被测溶液流入专用电导池时,如果忽略电极极化和分布电容,则可以等效为一个纯电阻。在有恒压交变电流流过时,其输出电流与电导率成线性关系,而电导率又与溶液中酸、碱浓度成比例关系。因此只要测出溶液电流,便可算出酸、碱、盐的浓度。 酸、碱、盐浓度变送器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。电子模块电路则由激励电源、电导池、电导放大器、相敏整流器、解调器、温度补偿、过载保护和电流转换等单元组成。 八、电导变送器 它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化变送器),可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。 由于电
[img=,900,521]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903261456064446_4291_3859729_3.jpg!w900x521.jpg[/img]中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。传感器技术历经了多年的发展,其技术的发展大体可分三代:第一代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。第二代是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。物联网作用于采集或获取自然界的各种物理量、化学量、生物量;传感器是把自然界的各种物理量、化学量、生物量变成可测量的电信号。作为一个整体系统的物联网概念,在感知、传输和应用三个层次中,传感器对于物联网来说一定是相辅相成,荣辱共担。 传感器市场规模稳步提升 物联网的发展和智能终端的广泛应用,传感器产品需求大幅增加,重心逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域。 Yole Developement 数据显示,全球MEMS传感器产品需求近年增势迅猛,2017年MEMS传感器市场规模为437.6亿元,平均以超过15%的增长率增长,2020年预计将达到721亿元。[img=,558,216]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903261456265916_3943_3859729_3.jpg!w558x216.jpg[/img]全球传感器市场规模多年来保持稳定高速增长,智能传感器产业三年行动指南中提出,到2019年,我国智能传感器产业取得明显突破,产业生态较为完善,涌现出一批创新能力较强、竞争优势明显的国际先进企业,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,供给能力有效提高。产业规模快速壮大。智能传感器产业规模达到260亿元;主营业务收入超10亿元的企业5家,超亿元的企业20家。 传感器将作为万物互联实现的基础 传感器是工业4.0时代的重要角色,随着物联网在工业领域的应用推广,越来越多的设备需要采用传感器采集数据,进一步去挖掘数据的价值,通过数据分析提升设备效率,预测一些可能发生的事情,减少停机损失,让工厂更贴近市场需求。 智慧城市是在城市当中实现物物相连,每一个需要识别的物体上,都需要安装传感器。因此,传感器的升级换代成为智慧城市能否快速发展的关键。西班牙小城桑坦德是传感器之城。建筑和路灯布满了25000个用于测量光线、噪音、碳排放量、温湿度及压力的传感器;路边则拥有地磁传感器,监测道路和停车状况。 农业传感器让传统的农业生产走向了智能化、自动化和远程控制化的智慧农业发展之路。通过传感器,既可以摆脱天气等自然因素的限制,实现田地、大棚、水产和畜牧等领域的远程科学监测,有效降低人力消耗。还能够利用科学分析提高整个农业抗灾抗风险的能力,提升农业产率。 传感器推进物联网发展 物联网发展核心在于传感器部署,多年以来,因物联网广泛应用落地,传感器产业迎来了巨大的发展契机,2019年,全球传感器市场规模有望超过2660亿美元,特别国内增长迅猛。 伴随传感器部署呈现快速增长态势,推动物联网蓬勃发展,为云平台发展提供了坚实基础,云端作为各种设备联网后所产生的数据提供存储、管理、分析等。云平台其核心在于数据集散中心,对万物互联所收集的数据加以利用,将会诞生出很多创新商业模式及应用。 与此同时传感器更大规模部署,所采集的大数据,其潜在的价值也将被逐渐挖掘,数据产生、收集、处理、决策和应用,可以说,物联网是一个以“数据”为驱动的产业。即万物互联所产生的海量数据,经智能化的处理、分析,最终透过数据形成产品或服务,而正是物联网最核心的商业价值所在,也将为社会创造出更多创新商业机遇。 物联网现状与趋势 物联网发展已经成为国家层面技术及产业创新的重点方向,推进物联网产业化、规模化发展的技术环境已基本具备,为了保障物联网产业化规模化发展,尤其在技术标准规范、自主知识产权、信息安全等方面相关政策成为加快推进物联网发展的主要动力之一。近几年中国物联网产业增速都在20%以上,2017年,中国物联网市场规模超过10000亿元。[img=,511,311]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903261456389088_5274_3859729_3.jpg!w511x311.jpg[/img]随着物联网的发展越来越快、应用面越来越广,作为物联网感知层最重要的核心的传感器来说,未来数十年都是其发展的好时机,有非常大的发展空间。发展前景很客观。可以预见的是,特种行业的专用传感器以及精密度高的传感器都会有很大的发展空间。更多内容请关注嘉兆科技嘉兆公司拥有40年测试测量行业经验,专业的销售、技术、服务团队,在众多领域都非常出色,包括:通用微波/射频测试、无线通信测试、数据采集记录与分析、振动与噪声分析、电磁兼容测试、汽车安全测试、精密可编程测量电源、微波/射频元器件、传感器等。并分别在深圳、北京、上海、武汉、西安、沈阳、珠海、成都设有全资分公司、生产工厂、办事处。
解读传感器如何发展 传感器的出现,被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。传感器与传统互感器相比有以下特点: 小信号传输代替大功率输出,互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。 光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接,光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统,这是一个革命性变革,使得电压愈高,互感器的性价比愈高。 数字化输出替代模拟输出,便于后续网络连接和智能化处理,采用光纤传输,具有更强的抗电磁干扰能力。 网络数据共享代替多绕组并行接线。传感器单点测量数据可经由工业以太网传输,因而获得共享,在电站可省去大量的并行电缆。 应用情况 资料统计,我国目前大约有上百个单位从事新型传感器的试探性研发,初步形成供货能力的大约有十家左右,门类较为齐全,可全面供货的目前已经有3~5家。产品涉及10~800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。 2004年起,有源传感器先于光学互感器进入市场应用,有源传感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位,像光学传感方案一样,实现了高低压之间的光隔离绝缘,加之便于工业化批量生产,已成为占主导地位的互感器种类。 同一时期,我国研发一种更加实用的“自励源”技术,从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器,从根本上提高可靠性和寿命周期。 不久,一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现,它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标,因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化,是一种出自我国的新型电子式电压互感器。 为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响,目前,光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器,使得光学方案登上了一个新的技术平台,更加接近实用要求,这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用,需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。 应用面临的主要问题 传感器改变了原有的装配应用方式,例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近,必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验,所以目前传感器研发和应用中面临的主要问题是:电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境,如果措施不当,易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。 解决这些问题,我们需要尽快完善试验、检验相关标准,促进传感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。 未来研发方向 传感无源化:由于无源传感方式具有技术优势,独立式ECT传感部件将趋向于无源化,这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖,实现自供电,走向准无源化,由此,传感器平均寿命周期将会达10年以上。 经过一系列传感器的脉理,我们熟知了传感器的发展趋势,在未来的世界里,传感器的发展,人人可以见得.[color=#fe2419][size=5]以后发帖要注意版规哦,不能有超链接!!![/size][/color]
1.测量点位置前后须一致 一般设备的轴承在不同的位置振动有较大的差别,因此凡是采用手扶、橡皮泥粘接和振动速度传感器,都应标出测量点的位置,避免因前后测量点位置不同而发生误差。这一点对于振动故障诊断和转子平衡中的振动测量尤为重要。 2.振动速度传感器的互换性 为了减轻测试的劳动强度,目前在机组振动测试中采用几个至十几个传感器测量点振动。对同一点振动来说,当采用不同的振动速度传感器测量时,各个传感器灵敏度和相位特性应统一,只有经过严格试验的在测试中才能互换,否则会引起较大的测量误差。为了避免因传感器互换性不好而引起的测量误差,传感器应对号入座(测点)。但其测量结果只能作纵向(前后)比较,为了横向比较,最好采用同一个传感器测量各点振动。 3.振动速度传感器安装方向与要求测量方向应一致 轴承振动往往在某一方向上特别明显,当传感器方向稍偏离测量方向时,仪表指示值就会发生较大的变化,特别是采用手扶传感器时,由于轴承温度升高时橡皮泥软化,也会使传感器产生倾斜而偏离测量方向。所以在测振时应随时注意传感器的安装方向。 4.工作温度 在一般的情况下安装振动速度传感器要求温度均在120度以下,温度过高会使振动速度传感器绝缘损坏和退磁,使其灵敏度降低。对于高中压转子的轴承,当轴封漏气严重时,传感器不能长时间装在轴承上。 5.振动速度传感器固定不稳和发生共振 不论是采用哪一种方式与轴承连接,传感器都必须紧密的固定在被测物体上,不能有松动,否则会引起传感器的撞击,使测量结果失准。传感器采用单个螺栓固定,有时会引起传感器的共振,是传感器产生较明显的横向振动。引起测量误差。为了避免传感器的共振,其连接螺栓不能小于M8,而且传感器与被测物体之间的接触面一定要平整,接触面的直径不能小于20mm。如果采用外加的冶具让传感器固定在轴承上,冶具高度应尽量降低,否则会将被测振动放大。
[align=center][/align]力传感器在大家的生活中是无处不在的,力传感器是一种相对比较耐用的机电类产品,在使用力传感器的时候需要注意保证它的测试精度,如果这个没办法把握的话那测量的结果就不准确了,也没有可参考的价值,那么在使用力传感器的时候这个精度要怎么去注意呢?力传感器周围应尽量设置一些“挡板”,甚至用薄金属板把力传感器罩起来。这样可防止杂物玷污力传感器及某些可动部分,而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽,而影响称量精度。系统有无运动不爽现象,可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看显示仪是否有反映,有反映,说明可动部分未受“沾污”。力传感器所有通向显示电路或从电路引出的导线,均应采用屏蔽电缆。屏蔽线的联接及接地点应合理。若未通过机械框架接地,则在外接地,但屏蔽线互相联接后未接地,是浮空的。注意:有3只力传感器是全并联接法,力传感器本身是4线制,但在接线盒内换成6线制接法。力传感器输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设可”控硅,接触器等)及有可观热量产生的设备放在同一箱体中,若不能保证这一点,则应考虑在它们之间设置障板隔离之,并在箱体内安置风扇。用以测量力传感器输出信号的电子线路,应尽可能配置独立的供电变压器,而不要和接触器等设备共用同一主电源。力传感器应采用铰合铜线(截面积约50mm2)形成电气旁路,以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。力传感器使用中,必须避免强烈的热辐射,尤其是单侧的强烈热辐射。力传感器电气连接方面备(如力传感器的信号电缆,不和强电电源线或控制线并行布置(例如不要把力传感器信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内)。若它们必须并行放置,那么,它们之间的距离应保持在50CM以上,并把信号线用金属管套起来。尽量采用有自动定位(复位)作用的结构配件,如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在力传感器上。要说明的是:有些横向力并不是机械安装引起的,如热膨胀引起的横向力,风力引起的横向力,及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。某些衡器上有些必须接到秤体上的附件(如容器秤的输料管道等),我们应让他们在力传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些,以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。要轻拿轻放尤其是由合金铝制作弹性体的小容量力传感器,任何冲击、跌落,对其计量性能均可能造成极大损害。对于大容量的测力传感器,一般来说,它具有较大的自重,故而要求在搬运、安装时,尽可能使用适当的起吊设备(如手拉葫芦、电动葫芦等)。安装传感器的底座安装面应平整、清洁,无任何油膜,胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性,一般要求高于力传感器本身的强度和刚度。测力传感器虽然有一定的过载能力,但在测力系统安装过程中,仍应防止力传感器的超载。要注意的是,即使是短时间的超载,也可能会造成力传感器永久损坏。在安装过程中,若确有必要,可先用一个和力传感器等高度的垫块代替力传感器,到最后,再把力传感器换上。在正常工作时,力传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。若用螺杆固定力传感器,要求有一定的紧固力矩,而且螺杆应有一定的旋入螺纹深度。一般而言,固定螺杆因采用高强度螺杆。力传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/category_54.html]力传感器[/url]丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨压电薄膜传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
[align=center][/align]风速传感器在我们的日常生活中的应用是非常广泛的,根据不同的应用环境,这个风速传感器也是有很多种类的,在不同的环境中需要使用风速传感器的的话一定要选用合适的才行,只有合适的才能够测量出想要的结果。今天OFweek Mall风速传感器商城网就来跟大家说说这个风速传感器的应用原理知识吧!首先风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息,并将其传递给同轴码盘,同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构,当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候,风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性,同时还采用不同的内部机构来给风向传感器辨别方向。通常有以下三类:一、电磁式风向传感器:利用电磁原理设计,由于原理种类较多,所以结构与有所不同,目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件,其测量精度得到了进一步的提高。二、光电式风向传感器:这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件,并且使用了特殊定制的编码编码,以光电信号转换原理,可以准确的输出相对应的风向信息。三、电阻式风向传感器:这种风向传感器采用类似滑动变阻器的结构,将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°,当风向标产生转动的时候,滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动,而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。风速传感器是一种可以连续测量风速和风量(风量=风速x横截面积)大小的常见传感器。风速传感器大体上分为机械式(主要有螺旋桨式、风杯式)风速传感器、热风式风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。螺旋桨式风速传感器工作原理,我们知道电扇由电动机带动风扇叶片旋转,在叶片前后产生一个压力差,推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反,对准气流的叶片系统受到风压的作用,产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式速传感器通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转来测量风速,螺旋桨一般装在一个风标的前部,使其旋转平面始终正对风的来向,它的转速正比于风速。示的风速一般是偏高的成为过高效应(产生的平均误差约为10%)1、风向风速传感器在空调及通风设备领域的应用变风量末端装置是变风量空调系统的主要设备之一。风速传感器又是变风量末端装置的关键部件,因此,风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制质量。目前,我国及欧美各厂家的变风量末端装置均采用皮托管式风速传感器,而日本各厂家多不采用皮托管式风速传感器。 2、风向风速传感器在航空领域的应用飞机上的“空速管”是一种典型的皮托管风速传感器,是飞机上极为重要的测量工具。它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域,一般在机头正前方,垂尾或翼尖前方。当飞机向前飞行时,气流便冲进空速管,在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量,即动压。飞机飞得越快,动压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快,也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子,称为膜盒。这盒子是密封的,但有一根管子与空速管相连。如果飞机速度快,动压便增大,膜盒内压力增加,膜盒会鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示,这就是最简单的飞机空速表。风速传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333][url=http://mall.ofweek.com/category_44.html]风速传感器[/url]丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
(1)信息的显示与报警 电子信息中心可以监控发动机的工况及其他信息,当出现不正常情况时,可随时报警。报警系统传感器有机油压力传感器、液量传感器、温度传感器等,这些传感器向电脑提供信息,必要时启动报警电路进行报警。 (2)语音提示 语音提示包括语音警告和语音控制。语音警告通过开关型传感器监测车内部件的工作情况,一旦出现故障,开关闭合,控制器被触发,语音电路被启动,同时发出报警声音讯号。 语音控制是指驾驶员可用声音指挥、控制汽车的某个部件的工作,进行指令性动作。 (3)车辆定位和导航 车辆定位和导航技术已经应用在汽车上,它将全球定位系统(GPS)接收机安装在车辆上,并使用推算技术,即利用各种传感器,如相对传感器、绝对传感器、转向角传感器、车轮转速传感器(测距)、地磁传感器、陀螺盘(测方向)、罗盘等精确测定汽车目前所在的位置。 使用车辆定位和导航系统,可以完成下列各项任务: ①数字地图显示; ②利用城市街区地址、各交叉路口确定要到达的目的地; ③计算行驶路径; ④沿着预先计算出的行驶路线为驾驶员导航; ⑤各种传感器检测到的车辆行驶轨迹和已知道路网进行匹配,以便更准确地确定车辆的实际位置; ⑥为驾驶员提供旅游信息,如旅游指南、路标、旅馆和饭店等信息。
[align=center]电流传感器是一种检测装置,可以检测待测电流的信息,并可以将检测到的信息按照一定的规律转换成符合某些标准的电信号或其他所需形式的信息输出。满足信息传输,处理,存储,显示,记录和控制的要求。[/align]电流传感器也被称为磁性传感器,可用于家用电器,智能电网,电动汽车,风力发电等,我们的生活中使用许多磁性传感器,例如计算机硬盘,罗盘和家用电器。电流传感器是一个有源模块,如霍尔器件,运算放大器和最终功率管,所有这些都需要工作电源,并且还具有功耗。1、电流传感器参数详情:输出地集中在大电解降噪,电容位uF,二极管1N4004,变压器取决于传感器的功耗,直接检测类型(无放大)功耗:最大5mA 直视式放大功耗:最大±20毫安 磁补偿式功耗:20个输出电流 最大消耗工作电流20次,输出电流2次。功耗可以根据消耗的工作电流来计算。 2、霍尔电流传感器有哪些特性呢?霍尔电流传感器无论是开环还是闭环原理,基本性能差别不大,基本优点是:响应时间短,温漂低,精度高,体积小,频带宽,抗干扰能力强,过载能力强。怎样选择合适的电流传感器?①选择电流传感器时,注意穿孔尺寸是否能确保导线能够通过传感器 ②选用电流传感器时,应注意现场使用环境中是否存在高温,低温,高湿,强烈地震等特殊环境 ③选择电流传感器时,注意空间结构是否满足 使用电流传感器的过程中应该注意什么?①接线时,请注意接线端子裸露的导电部分,并尽量防止ESD影响。需要具有专业施工经验的工程师对本产品进行接线操作。电源,输入和输出的连接线必须正确连接。他们绝不能错位或颠倒。否则,产品可能会损坏。②产品安装环境应防尘,不腐蚀③严重的振动或高温也可能导致产品损坏。使用时必须小心。电流传感器有什么优势呢?①测量范围宽:可测量直流,交流,脉冲,三角波等任意波形的电流和电压,即使瞬态峰值电流和电压信号也能如实反映 ②快速响应:最快的响应时间只有1us。③高测量精度:测量精度优于1%,适用于任何波形测量。普通变压器是电感性组件,它们会在访问后影响测量的信号波形。一般精度为3%〜 5%,仅适用于50Hz正弦波形。④良好的线性度:优于0.2%⑤动态性能好:响应时间快,可小于1us 普通变压器的响应时间为10〜 20ms。⑥工作频带宽度:可测量0〜 100KHz频率范围内的信号。⑦高可靠性,平均无故障工作时间长:平均无故障障碍时间 5 10小时。电流传感器包含范围:[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333][url=http://mall.ofweek.com/category_63.html]电流传感器[/url]丨风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨压电薄膜传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]