辐射热流热流传感器

热流传感器是测量热传递（热流密度或热通量）的基本工具，是构成热流计的最关键器件。热流传感器的性能和用途决定了热流计的性能和用途。热流计是指测定热流的仪表。热流是在单位时间内流经单位面积的热量，也可把热流理解为热能通过单位面积的速率。热流单位是W/m2。为测量某一局部的热辐射强度、热对流强度、热传导强度或总的传热速率，常采用热流计。[img=,690,389]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812100945267163_8586_3332482_3.jpg!w690x389.jpg[/img]热阻式（热电堆式热流传感器或称温度梯度型热流传感器）是应用最普遍的一类热流传感器。这类传感器的原理是：当有热流通过热流传感器时，在传感器的热阻层上产生了温度梯度，根据付立叶定律就可以得到通过传感器的热流密度，设热流矢量方向是与等温面垂直。为了提高热流传感器的灵敏度，需要加大传感器的输出信号，因此就需要将众多的热电偶串联起来形成热电堆，这样测量的热阻层两边的温度信号是串连的所有热电偶信号的逐个叠加，信号大能反映多个信号的平均特性。热电堆是热阻式热流传感器的核心元件，也是其他辐射式热流传感器的核心元件。[img=,394,383]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812100945512861_3850_3332482_3.jpg!w394x383.jpg[/img]热流传感器计作为热流计的关键性一次敏感元件，其测量结果的准确性是热流计可否信赖的关键。因此热流传感器在出厂前或使用一段时间后都要进行标定。另外，热流传感器在使用时，常常是粘贴在被测物体和表面或者埋没在被测物体的内部，这都会影响被测物体原有的传热状况，为了对这个影响有一个准确的估计，就必须知道热流传感器自身的热阻等性能，这也要在标定过程中加以确定。这里不得不提一下由工采网从国外进口的热流传感器 - MF180和热流传感器 - MF180M，这两款质量突出的热流传感器。这两款热流传感器适合材料内部的热流的直接测，也适合制冷剂的辐射流的测量 。测试原理 有三种热传导模式：热传导，热辐射和热流。如果热流传感器安置在材料的表面，它将测试这三种模式热 的总和。如果传感器安置在材料的内部，它直接测试由热传导产生的热传输。用热电偶测试温度的不同，穿过的热流能被直接测。[b]热流传感器与被测物粘贴紧密程度对热流测量精度的影响[/b]： 热流传感器与被测物粘贴的紧密程度，对热流的稳定时间有着非常大的影响。粘贴越紧密，稳定越快，测量偏差越小；反之，测量偏差越大。因此，在瞬态热流传感器的使用过程中，要尽量保证热流热流传感器能够紧密地粘贴被测物体，这样才能减少测量时间，提高测量精度。导热胶（导热硅脂）的应用，为解决这个问题提供了非常好的条件。[b]热流传感器厚度对热流测量精度的影响[/b]：当热流传感器厚度为0.1mm时，被测物表面热流稳定非常快，从开始到稳定只用了约0.5s的时间，通过热流传感器的热流值与实际值相差2.92%。当热流传感器厚度增加到1mm时，稳定时间达到了8s，为原来的16倍，热流值的偏差达到了6.26%。这主要是由于热流传感器厚度的增加，加大了热流传感器引入的热阻，使通过热流传感器的热流值产生了较大偏移。[b]热流传感器边长对热流测量精度的影响[/b]：热流传感器边长的改变并没有给热流的稳定时间造成太大影响，却给稳定值带来较大的偏差。边长从5mm变成10mm时，稳定热流值减小了8.4%，与实际值相差6.51%；边长从10mm变为20mm时，热流减小了4.3%，与实际值相差1.94%；边长从20mm变为30mm时，热流仅仅减小了0.4%，已经和真实值基本重合。这说明，热流传感器边长越长，稳定值越准确，且边长一定存在着一个最优值。这个最优值既能保证热流传感器尽可能小，又能保证所测热流的准确性。从本文的计算来看，这个最优值约为20mm。当被测物表面近似认为半无限大时，20mm可能是测量精度和热流传感器尺寸的最佳结合点。

随着建筑能耗占社会总能耗的比例不断增加,建筑节能工作的开展显得越来越迫切。建筑围护结构的节能承担着建筑节能很大的比例,是建筑节能的重点。传热系数是建筑围护结构的一个重要的热工参数,准确测量建筑围护结构传热系数既是准确分析围护结构保温隔热性能的前提,又是正确评价建筑节能效果和节能改造的基础。[img=,579,334]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811200951181804_1814_3332482_3.jpg!w579x334.jpg[/img]分析建筑传热的原理和研究方法的基础上釆用热流计法现场检测一办公建筑外墙传热系数,将墙体的传热系数理论计算值与实测值进行对比分析,分析两者之间的差异以及产生差异的原因:使用算术平均法和动态分析法对实测数据进行处理,分析两者的适用性:研究测点位置、测试温差对墙体传热系数的影响,得出以下结论:(1)测点位置距热桥的距离为2个墙体壁厚吋,墙体的导热处于维稳态或准稳态传热状态(2)当墙体传热系数较大时,可以适当降低检测温差,其检测结果仍具有较好的吻合度。通过实测不同风速下的墙体热流密度、壁面温度及空气温度计算实测条件下墙体外表面的对流换热系数,有利于墙体传热系数的准确。目前墙体传热系数的检测方法主要有热流计法、热箱法、和控温箱-热流计法,即,另外常功率平面热源法和红外热像仪法作为检测领域的先进手段也常用于建筑墙体传热系数的检测。这些检测方法都具有各自的特点,但同时也存在一定的问题和弊端。本文详细介绍其中的热流计法现场检测传热系数的常用方法。我国的现行检测标准《居住建筑节能检测标准》(JGJ132-209)推荐热流计法为现场检测围护结构传热系数的首选检测方法,经过国内外几十年的应用,热流计法已经被广泛接受。热流计法是利用墙体内外表面的温差与通过墙体的热流量之间的对应关系进行传热系数的测定,其基本的理论是建立在傅里叶定律的基础上,认为墙体是各向同性、连续的介质并处于一维稳态传热过程。测量通过被测墙体的电压E,同时测出墙体内壁面温度72及外壁面温度T,即可根据公式(2-1) (2-2)计算出被测墙体的导热热阻和传热系数。单面热流计法：单面热流计法即常规的热流计法,其具体操作方法为:在被测部位内壁表面布置热流传感器,在热流传感器周围布置温度传感器,在外壁表面对应的位置上布置温度传感器,将热流传感器和温度传感器同时连接到数据采集仪上进行数据采集,对数据处理即可得到所测位置的热阻值和传热系数。双面热流计法：双面热流计法是一种改进的热流计法,是由王珍吾等人提出的。一方面, 墙体实际的传热过程为非稳态传热,由于温度波的延迟效应,在同一时刻所测得的热流值和温度值在时间上是不吻合的,另一方面,由于墙体的蓄热作用,同一时刻由内表面进入墙体内部的热流值与墙体内部流出外表面的热流是不一致的。采用双面热流计法可以有效降低这两个因素对检测的影响1不同于单面热流计法仅在墙体内表面测量热流量,双面热流计法是在墙体内外表面相应的位置均布置热流传感器,同时测定墙体内外表面的热流,并用所测得的内外表面的热流的加权平均值作为通过墙体的热流值。[img=,394,383]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811200951331614_9206_3332482_3.jpg!w394x383.jpg[/img]最后就由工采网小编给大家介绍两款进口热流传感器，那就是从日本进口的热流传感器 - MF180和热流传感器 - MF180M这两款质量突出的热流传感器。这两款热流传感器适合材料内部的热流的直接测，也适合制冷剂的辐射流的测量 。测试原理 有三种热传导模式：热传导，热辐射和热流。如果热流传感器安置在材料的表面，它将测试这三种模式热 的总和。如果传感器安置在材料的内部，它直接测试由热传导产生的热传输。用热电偶测试温度的不同，穿过的热流能被直接测。

[color=#990000]摘要：本文介绍了近场热辐射基本概念，并针对两平板之间的近场热辐射测试，介绍了经典导热系数保护热板测试方法在近场热辐射表征中的应用。[/color][size=18px][color=#990000]一、近场热辐射现象[/color][/size]如果两个相邻物体的温度不同，则它们之间则存在热辐射传递，可以用众所周知的普朗克黑体辐射理论来准确估计此辐射热流，条件是两物体之间的距离要远大于辐射的平均波长。目前已经确定的是，当物体间距小于辐射波长时，普朗克理论会失效，而这种距离则称之为近场，近场热辐射是指与物体间距小于特征波长区域的辐射， 热辐射强度随着与辐射体间距的减小而呈指数规律快速增大，如图1所示。[align=center][img=近场辐射测量,600,496]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112311018508887_5199_3384_3.jpg!w690x571.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 辐射热流密度随距离的变化[/color][/align][size=18px][color=#990000]二、近场辐射热流测量[/color][/size]为了对近场热辐射进行表征，一般是在真空中测试两个微小间距的平行板。随着平板间距减小，辐射热流逐渐受到干涉波和消散波的影响，辐射热流会随之增强。近场辐射热流密度测量装置是基于保护热板法（GHP），该方法通常用于测量隔热材料的导热系数，如图2所示，图中的样品1在近场辐射测量中则是真空间距。[align=center][color=#990000][img=近场辐射测量,690,296]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112311019195377_8070_3384_3.jpg!w690x296.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 经典防护热板法测量原理[/color][/align]选择保护热板法的依据是这种方法是一种绝对测量方法，可以精确控制热损失，这对热辐射测量至关重要。辐射热流测量装置中，图2所示的辅助绝热板将由一个热电堆温差传感器代替，由此可以更精确地控制热损失。两板之间的平行度和距离控制是测量装置的关键条件，我们采用三个独立控制的压电致动器以纳米量级来变化板之间距离，并用电容传感器监测两板之间三个位置点的绝对间隙值。该装置的研制将能够精确测量近场热辐射的热流密度。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

太阳光辐射传感器辐射值测量用途随着太阳能源利用开发建设，相关的行业领域对太阳能观测业务开展规划、评估和建设，为获取准确可靠的科学，很多太阳光辐射传感器需要全天候精密追寻太阳，要求追寻精度高、运行平稳、可靠全天候全自动系统。绿光全自动太阳光辐射传感器是为满足环境、太阳能评估、气象监测等领域高精度的太阳辐射测量与应用而研发的高精密仪器。太阳光辐射传感器产品应用于光伏、光热、气候、环境、太阳能源、科研教学等相关领域，采用主动追寻和被动追寻相结合方式，以主动追寻为主，被动追寻为辅，由于采用了全新算法和精密结构，追寻精度优于0.1°。[img=太阳光辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205090927480789_9197_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳光辐射传感器是目前普遍使用的无人值守型太阳辐射仪，解决了国内太阳辐射仪器需人工维护的弊端（尤其是直接辐射和散射辐射），真正满足全自动化追寻测量。太阳光辐射传感器是基于光电原理的太阳辐射观测装置及实现方法，它由感光元件和微处理器组成，具有速度快，监测精准，功能齐全的特点。太阳光辐射传感器外形美观小巧，占用空间小；通过宽电压DC10~30V供电，适用三线制或四线制接线方法，接线简单，安装方便。太阳光辐射传感器配置高精度的感光元件，宽光谱吸收，全光谱范围内吸收量高，稳定性好；在感应元件外安装透光率高达95%的防尘罩，罩体采用特殊处理，能减少灰尘吸附，有效防止环境因素对内部元件的干扰，可以较为精准的测量太阳辐射量。[img=太阳光辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205090928047748_4775_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

太阳能总辐射传感器接线与安装气象站进行总辐射观测，应在日出前把金属盖打开，太阳能总辐射传感器就开始感应，记录仪自动显示总辐射的瞬时值和累计总量。日落停止观测后加盖。若夜间无降水或无其他可能损坏仪器的现象发生，太阳能总辐射传感器也可不加盖。太阳能总辐射传感器开启与盖上金属盖应特别小心，要旋转到上下标记点对齐，才能开启或盖上。由于石英玻璃罩贵重且易碎。启盖金属盖时动作要轻，不要碰玻璃罩。冬季玻璃罩及其周围如附有水滴或其他凝结物，应擦干后再盖上，以防结冻。一旦把金属盖冻住很难取下时，可用吹风机吹出的热风使太阳能总辐射传感器冻结物溶化或采用其他方法将盖取下，但要仔细以免损坏玻璃罩。[img=太阳能总辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205060906513507_8717_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能总辐射传感器维护和检查流程包括：仪器安装位置是否水平，感应面与玻璃罩是否完好等。1、太阳能总辐射传感器表面是否清洁，玻璃罩如有尘土、霜、雾、雪和雨滴时，应用镜头刷或鹿皮及时清除干净，注意不要划伤或磨损玻璃。2、太阳能总辐射传感器玻璃罩不能进水，罩内也不应有水汽凝结物。检查干燥器内硅胶是否变潮，如果由蓝色变成红色或白色后就不能继续使用，否则要及时更换。太阳能总辐射传感器受潮的硅胶，可在烘箱内烤干变回蓝色后再使用。3、太阳能总辐射传感器防水性能较好，一般短时间或小的降水可以不加盖。但降大雨、雪、冰雹等，或较长时间的雨雪，为保护仪器，观测员应根据具体情况及时加盖，雨停后即把盖打开。[img=太阳能总辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205060907166575_6726_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

数字高精度太阳净辐射传感器太阳辐射是地球一大气系统重要的能量来源，也是产生大气运动的主要动力，它从根本上决定着地球一大气的热状况。太阳辐射在地球上的分布和变化，在气候变化及气候模式研究中有重要意义。太阳辐射的计算方法之一就是利用有限的地面辐射观测站资料与影响太阳辐射的各类因子建立统计模型来实现的。太阳总辐射与大气组成、气体吸收、分子和粒子散射以及辐射传输理论研究密切相关。世界气象组织《气象仪器和观测方法指南》给出了6种太阳净辐射传感器灵敏度的校准方法，用太阳或用实验室辐射源校准太阳净辐射传感器：①在直接太阳光束下，与标准直接辐射表（简称标准直表）比对和与有遮挡的总表进行散射部分的比较（简称成分和法）；②用太阳作为太阳净辐射传感器辐射源，与标准直表比对，此时太阳净辐射传感器应有一可移动的遮光盘（简称遮／不遮法）；③用太阳作为辐射源，使用标准直表和2台被校准的总表交替测量总辐射和散射辐射（简称迭代法）；[img=太阳净辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211150923452770_8442_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]④用太阳作为辐射源，在其他的自然的暴露状态下（例如，均匀的多云天空），与标准太阳净辐射传感器比较（简称平行比对法）；⑤在实验室中，在人造光源光台上，以垂直入射方式或以某特定的方位角和高度角入射的方式，与预先在室外检定过的相似的太阳净辐射传感器比对（简称太阳模拟器法）；⑥在实验室中，借助于一个模拟天空散射辐射的积分球腔体，与预先在室外检定过的相似的太阳净辐射传感器比对（简称积分球法）。太阳净辐射传感器的校准包括确定其灵敏度系数及其对环境条件的依从关系，如：温度、辐照度的强弱、光谱分布、角度分布、时间变化、仪器倾斜等。随着科学技术的发展，对太阳辐射测量数据准确度的要求也更加多样化，也就是说，不同的目的，对应着使用不同级别的太阳净辐射传感器，也就需要不同的量值传递方法。[img=太阳净辐射传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211150924064203_4797_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

太阳辐射测试传感器室外辐照仪太阳辐射测试传感器温度响应误差：在研制标准太阳辐射测试传感器时，重点解决温度变化引起的测量误差，在大量试验与研究的基础上，根据各自仪器的温度特性，增加了温度补偿电路，这样大大地改善了温度性能。由实验结果可知，按检定时的环境温度为20±10估算，则温度误差≤1％。射角响应误差：由于太阳光线一年四季照射到仪器上的轨迹在变化，所以太阳辐射测试传感器具有入射角响应特性。人射角响应误差是指余弦响应和方位相应对理想值的偏差。在检定规程规定，太阳高度要大于30度。这样经过3-4小时的测定，对室外检定结果的分析与比较，结果的平均值基本上落在中午12时一13时之间，一般情况，这时太阳高度已超过40度。我们在研制标准太阳辐射测试传感器时，在制造工艺与选择材料等方面对于入射角进行了特别研究与试验，改进了其入射角响应特性。根据对余弦响应和方位响应误差的测定，则估计此项误差在控制范围之内。[img=太阳辐射测试传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211100908023817_8235_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳辐射测试传感器操作误差主要是由于仪器水平调节造成的误差。室外检定时，将水平泡调整到水平器的中间位置。在一般情况下可造成0．20调节误差。然而灵敏度的检定要求太阳高度大于300，因进行几个小时的检定，经统计一般鉴定结果值均在400以上，所以造成测量结果的误差小于O．5％。光谱响应误差对理想的热点式太阳辐射测试传感器来说，在此期间0．3—3．0run光谱范围内，仪器的响应应该是无选择性的，但由于仪器的玻璃罩和感应面的图层，使得仪器产生光谱响应误差，确定仪器光谱响应误差的试验是很困难的。所以从两个方面进行误差估计。其一是玻璃罩，生产的这种仪器的玻璃罩均为石英玻璃罩，它在0．3—3．O光谱范围内的透过率是平坦的；其二是仪器感应面涂层为无光黑漆，对光谱应没有选择。再者，检定条件限定在天气晴朗，太阳高度角大于30。以上，这样估计光谱响应造成的误差小于1％。[img=太阳辐射测试传感器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211100909031791_3899_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

[align=center][/align]电流传感器具体的工作原理是：当主电路有大电流Ip流动时，导体周围会产生强磁场。该磁场由多磁环收集并作用于电流传感器器件以使其具有信号输出。该信号由放大器A放大并输入到功率放大器。此时，功率管的相应电压降变化以获得补偿电流Is。由于Is电流流过太多，绕组产生磁场Hs。 Hs与由主电流Ip产生的磁场Hp相反，由此补偿原始磁场，逐渐减小从霍尔器件输出的信号，最后乘以Is和匝数以产生磁场和磁场由Ip生成的字段。当它相等时，Is不再增加。此时，电流传感器达到零磁通量检测。如何选择当前电流传感器：霍尔电流传感器基于磁平衡霍尔原理。根据霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端施加电流Ic，并且在霍尔元件平面的法线方向上施加具有B的磁场强度的磁场。然后，在垂直于电流和磁场的方向上（即，在霍尔输出端子之间），将产生电势VH，其被称为霍尔电势，其与控制电流I成比例。产品。即，其中K是霍尔系数，其由霍尔元件的材料确定 一，控制电流 B是磁场强度 VH是霍尔的潜力。电流传感器应用：电流传感器在许多领域都有应用，如电池监测，汽车，工业，铁路，机车，车载电力测试，能源和自动化等。电流传感器的主要特性参数：1、线性线性决定了电流传感器输出信号（次级电流IS）和输入信号（初级电流IP）与测量范围成正比的程度。2、温度漂移偏移电流ISO在25°C时计算。当霍尔电极周围的环境温度变化时，ISO会改变。因此，考虑偏移电流ISO的最大变化很重要，其中IOT指的是当前电流传感器性能表中的温度漂移值。3，偏移电流ISO偏移电流也被称为剩余电流或剩余电流。这主要是由霍尔元件或电子电路中的运算放大器不稳定造成的。当电流传感器在25°C和IP = 0下制造时，偏移电流会最小化，但传感器在离开生产线时会产生一定量的偏移电流。4、标准额定值IPN和额定输出电流ISNIPN是指电流传感器可以测试的标准额定值。它由有效值（A.r.m.s）表示。 IPN的大小与传感器产品的型号有关。 ISN是指电流传感器的额定输出电流，一般为10〜 400mA。当然，这可能会因型号而异。5、准确性霍尔效应电流传感器的精度取决于标准额定电流IPN。在+ 25°C时，传感器的测量精度对初级电流有一定的影响。同时，在评估电流传感器精度时，还必须考虑偏移电流，线性度和温度漂移的影响。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]丨超声波风速传感器[/color][color=#333333]丨氧气传感器丨电流传感器丨风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨[url=http://mall.ofweek.com/category_63.html]电流传感器[/url]丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨位置传感器丨[/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]

太阳能辐射表太阳直射传感器日照时数太阳能辐射表先前的性能参数“光谱选择性”已被重新定义为光谱误差。对于A级太阳能辐射表(相当于以前的副基准级)，新标准要求提供单独的温度响应和方向响应测试报告。在大多数太阳能监测指南和标准中，目前推荐使用ISO9060:1990“副基准级”太阳能辐射表，现在应该更新为ISO9060:2018“A级，光谱一致性”。原则上，这也适用于IEC61274-1,2017中的A类“高精度”监测。所有新出厂的太阳能辐射表，除了提供灵敏度校准证书外，还将免费增加单独的温度和方向响应特性。需要注意的是，ISO9060:2018A级太阳能辐射表的测量精度和稳定性可能没有ISO9060:1990副基准级太阳能辐射表高。勉强符合要求的仪器与明显超过要求的仪器之间仍然存在很大差异。但是，温度和方向响应测试仍然可以为产品性能的检查提供生产质量控制依据。如果使用提供的测试数据，测量的不确定性可以通过温度和方向误差的后校正得到改善。然而，目前显著的改进仍然是保持太阳能辐射表圆顶的清洁。[img=太阳能辐射表,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207070852173872_5570_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]在太阳能辐射表的设计过程中，要考虑数据的采集、数据的传输，通信的质量，节能尽量降低成本，便于布点和携带等。因为对气象数据的采集一般都是在比较恶劣的野外环境中，所以设计从以下几个方面考虑：（1）太阳能辐射表稳定性和抗干扰性：被测现场的环境一般都比较恶劣，所以本设计这些模块：比如电源、无线收发模块、采集模块都必须在被测现场可以正常工作。（2）太阳能辐射表节能：一般采集点都采用电池供电，同时传感器网络需要长时间工作，所以在选择芯片的时候要尽量低功耗的，达到节能的目的。（3）太阳能辐射表低成本：低成本是这种节点的基本要求。只有低成本才能大量的布置在目标区域内，这是大规模传感器网络实际运用的必要条件。[img=太阳能辐射表,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207070852423146_2762_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

[align=left]说起“紫外线”相信大家不陌生，特别是女生很注重防晒的，其中防的就是紫外线。紫外线传感器就可广泛应用于紫外线强度检测，紫外线指数检测，也可用于紫外线消毒和紫外线固化，紫外火焰探测器等。[/align]紫外线传感器是通过光伏模式将UV信号转换为可测量的电信号并使用光敏元件将光导模式转换为光导模式的装置。早期的紫外线传感器基于纯硅的，但根据美国国家标准与技术研究院的数据，简单的硅二极管也会对可见光产生响应，产生不需要的电信号，导致精度低。[img=,331,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812201419376197_1958_3422752_3.jpg!w331x220.jpg[/img]紫外线波长短，能量高，而紫外线消毒的关键因素是紫外线消毒灯在253.7纳米波长处辐射紫外线强度，因为该波段是最强的能够杀死细菌。UVC波段的紫外线可以破坏微生物细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）（细菌、病毒、孢子等），分子结构，细胞不能再生，细菌病毒失去自我复制的能力，因此紫外线传感器产品可广泛用于水消毒，如水。并且由于紫外线传感器的小尺寸和其他优点，UV-LED可用作完整的UV（紫外线）灭菌设备的来源。医院使用紫外线消毒也是比较常见的，但是紫外线照射灯管由于生产方法和照射时间等因素的影响，导致紫外线辐射难以达到标准的杀菌强度，而想要确保紫外线辐射强度必须用安装有紫外线传感器的紫外线辐射照度计来检测紫外线的强度，保证紫外线强度能够杀死细菌，在此OFweek Mall推荐使用GUVC-T10GD-L[b]韩国GENICOM 紫外线传感器-GUVC-T10GD-L[/b] 概述：紫外线传感器（UV sensor）GUVC-T10GD-L 是一款大感光面积的产品，主要检测的波段范围在254nm。该传感器封装在一个TO-46的金属外壳里面。感光芯片的面积为1.536mm2。紫外线传感器的输出主要和响应度、传感器感光面积以及光强有关，故大感光面积的产品能检测到微弱紫外线辐射。主要用于近距离火焰监测（黑暗环境下）和消毒设备中。[table][tr][td][align=center] [/align][/td][td][align=center]参数[/align][/td][td][align=center]备注[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]使用温度[/align][/td][td][align=center]-30~85℃[/align][/td][td][align=center] [/align][/td][/tr][tr][td][align=center]反向电压[/align][/td][td][align=center]Max 2V[/align][/td][td][align=center] [/align][/td][/tr][tr][td][align=center]焊接温度[/align][/td][td][align=center]260℃[/align][/td][td][align=center]10s内[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]响应度[/align][/td][td][align=center]0.05A/W[/align][/td][td][align=center]λ=254nm，Vr=0V[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]波段范围[/align][/td][td][align=center]220-280nm[/align][/td][td][align=center]10% of Rp[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]光电流[/align][/td][td][align=center]0.55uA[/align][/td][td][align=center]UVCLamp，1mw/cm2[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]检测功率范围[/align][/td][td][align=center]0.01uw/cm2~100mw/cm2[/align][/td][td][align=center] [/align][/td][/tr][tr][td][align=center]感光面积[/align][/td][td][align=center]1.536mm2[/align][/td][td][align=center] [/align][/td][/tr][/table][img=,288,270]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812201419371007_8084_3422752_3.png!w288x270.jpg[/img]相关传感器分类：气体传感器丨氨气传感器丨二氧化硫传感器丨一氧化碳传感器丨臭氧传感器丨氧化锆氧气传感器丨超声波传感器丨气体流量传感器丨空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量传感器丨二氧化碳传感器丨氧气传感器丨紫外线传感器https://mall.ofweek.com/category_92.html丨水质传感器丨可燃气体传感器丨温湿度传感器丨酒精传感器丨微量氧传感器丨PID传感器丨PM2.5传感器丨湿度传感器丨光纤应变传感器丨voc传感器丨氧化锆传感器丨光电液位传感器丨超声波液位传感器丨CO2传感器丨CO传感器丨UV传感器丨光纤传感器丨光离子传感器丨PH传感器丨荧光氧气传感器丨流量传感器丨光纤压力传感器丨双气传感器丨

[color=#cc0000]　　摘要：本文主要针对超低导热系数和大热阻样品材料，如各种真空绝热板、多层防辐射屏隔热材料和大厚度多层复合隔热材料等，同时考虑单样品和双样品两种测量模式，设计计算了防护热板法装置对温度不平衡传感器的灵敏度要求，并最终给出设计指标和相应的技术改进。[/color][color=#cc0000]　　关键词：防护热板法，温度不平衡，传感器，灵敏度[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#cc0000] 1. 概述[/color][/b]　　针对不同被测材料类型，防护热板法导热仪一般分为单样品和双样品两种测量模式，如图1-1所示。[align=center][img=,690,255]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232126417209_8902_3384_3.png!w690x255.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center]图1-1 防护热板法导热仪样品结构形式。（a）双样品模式；（b）单样品模式[/align][align=center][/align]　　防护热板法的测量原理就是采用护热手段保证计量板发出的热量全部通过被测样品而达到一维稳定状态，因此护热手段是保证防护热板法导热系数测量准确的核心。防护热板法中的护热基本上采用的都是等温绝热原理，即各种护热板的温度要与计量板温度一致，从而减少计量板上的热量以各种传热方式进行散失。　　温度不平衡传感器是检测计量板与各个护热板之间温度差的探测装置，传感器探测到的温差传递给控制器，控制器控制护热板温度变化使得温度不平衡传感器的输出值最小，从而构成闭环控制回路形成有效的护热控制。温度不平衡传感器的输出值越小，说明护热板与计量板之间的温差越小，护热效果就越好。　　由此可见，温度不平衡传感器的灵敏度是防护热板法装置护热效果好坏的重要评判依据。由于诸如安装和可靠性等诸多因素的影响，植入在计量板和护热板之间的温度不平衡传感器不可能无限制提升灵敏度，灵敏度需要根据防护热板法导热系数测量范围和测量精度要求、所用控制器和数据采集器的分辨率以及测试温度范围等因素进行优化和设计，以选择合适的温度不平衡传感器灵敏度。　　本文主要针对超低导热系数和大热阻样品材料，如各种真空绝热板、多层防辐射屏隔热材料和大厚度多层复合隔热材料等，来设计计算防护热板法测试中温度不平衡传感器的灵敏度要求，并同时考虑单样品和双样品测量模式下防护热板法装置对温度不平衡传感器的要求，最终给出设计指标和相应的技术改进。[b][color=#cc0000]2. 建模[/color][/b]　　针对图1-1所示的防护热板法导热系数测试结构，首先进行了建模。无论是单样品还是双样品模式，防护热板法装置都是圆形或正方形的轴对称结构，所以建模只考虑了正方形结构。另外为了便于更直观的进行分析和说明问题，本文只描述了上海依阳实业有限公司的部分建模分析内容，即仅介绍了基于导热传热的建模分析，在实际建模分析中还需要针对对流和辐射传热进行建模，分析模型如图2-1所示。　　在图2-1所示的护热分析模型中，同时兼顾了单样品和双样品测量模式。当隔热材料更换成样品，底部护热板温度控制在冷板温度时，则是双样品测量模式。　　在图2-1所示的护热分析模型中，只考虑了侧向护热和底部护热所引起的漏热问题，而温差探测器的指标设计也只要依据这两方面的考虑，并未考虑狭缝处样品内的传热漏热影响。在双样品测量模式中，只考虑侧向护热时狭缝中温度不平衡传感器技术指标。而在单样品测量模式中，还需另外考虑底部护热板与计量板之间的温度不平衡传感器技术指标。[align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132159957_5150_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132165728_1784_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132168894_1769_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132173004_918_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132177185_3520_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132182949_3584_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132187076_4077_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132191686_5352_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,975]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811232132196851_8619_3384_3.png!w690x975.jpg[/img][/align]　　（5）在无法提高仪表测量和控制分辨率时，可以设法增大热电堆中的热电偶数量，如将8对热电偶增多到16对热电偶构成8对的温差热电堆，温度不平衡精度可以提高到0.5℃，但这种改进效果十分有限，同时也带来其他严重问题。目前上海依阳实业有限公司已经开发出新型的温度不平衡传感器，可以将现有传感器的灵敏度提升到40~50的水平，比现有热电偶式热电堆的灵敏度搞出2个量级，由此可以用五位半控制器很轻易的实现0.01℃和更高水平的温度不平衡精确控制。　　（6）另外一个提高和保证测量精度的途径，就是降低侧向护热的热交换面积，采用薄加热器形式。这种思路经美国橡树岭国家实验室针对多层辐射隔热材料和真空绝热板进行的测试验证了可行性，由此相继建立了A-S-T-M C1044和A-S-T-M C1114标准等。但由于薄加热器很难制作应用到高温，薄加热器形式的防护热板法设备主要应用于温度不高的导热系数测试。　　（7）需要特别指出的是，目前国内绝大多数大热阻和超低导热系数的测试，很多都是采用稳态热流计法这种相对法，而热流计法导热仪中的热流计在超低导热系数测试中的低热流测量时误差巨大，而且还无法对热流计进行校准以及采用超低导热系数的标准材料进行校准，而真正的热流计校准则是采用防护热板法设备，由防护热板法提供精确的可控热量。[b][color=#cc0000]5. 参考文献[/color][/b]　　(1) Zarr R R, Flynn D R, Hettenhouser J W, et al. Fabrication of a guarded-hot-plate apparatus for use over an extended temperature range and in a controlled gas atmosphere. Thermal Conductivity, 2006, 28: 235.　　(2) Zarr R R. Assessment of uncertainties for the NIST 1016 mm guarded-hot-plate apparatus: extended analysis for low-density fibrous-glass thermal insulation. Journal of research of the national institute of standards and technology, 2010, 115(1): 23.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

[color=#990000]摘要：本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于低温稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍了各种低温绝热材料热性能的测试方法和相应测试设备，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试方法和测试设备的建立和改进提供参考。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]一、概述 低温用绝热材料/系统的热性能测试，要比其他材料的热性能测试复杂的多，这主要是由以下几方面的因素引起： （1）材料形式多样：低温用绝热材料/系统的一般形式为散装颗粒和粉末、毯子、分层、面板、以及多层复合系统。材料的例子包括泡沫（闭孔或开孔）、纤维绝热产品、气凝胶（毯子或散装或包装）、多层绝热系统、多孔玻璃泡沫复合板、聚合物复合材料或量散装料，如珍珠岩粉和玻璃泡。 （2）热导率变化范围大：低温用绝热材料/系统的使用环境通常是从真空到常压，在此真空压力范围内，低温绝热材料的热性能可以有四个数量级的变化，有效热导率范围为0.010mW/mK至100mW/mK。绝热材料和系统热性能的主要控制因素是使用和测试环境的真空压力，高真空的有效热导率通常在0.010mW/mK到2mW/mK范围内，非真空时通常在10mW/mK到30mW/mK范围内，软真空时通常介于这两个极端之间。 （3）环境压力范围大：对于低温用绝热材料的真空压力范围，按照ASTM标准指南分为三个区间：高真空（HV，即小于1mTorr）、软真空（SV，即约100mTorr）和无真空（NV，即1个大气压或约760Torr）。 （4）大温差：低温绝热材料/系统的主要功能是提供高水平的绝热性能并保持较大温差，如对于液氦、液氢和液氮制冷剂，低温绝热材料的冷面就会是4K、20K和77K，而热面则为293K的室温，由此形成200K以上的大温差。 综上所述，为了评价低温绝热材料/系统的热性能，关键是需要在有代表性和可重复的条件下进行测试，需模拟出材料实际组合和使用方式，在被测样品上建立大温差和特定残余气体的真空压力环境，并使用灵敏的技术手段检测出透过绝热材料的微小热流。除此之外，还需面对包括材料冷收缩后的厚度测量和表面接触热阻等因素的挑战。由于低温用绝热材料的热导率普遍较低，且在材料内存在巨大温差，目前的绝热材料低温热导率测试只能基于传统的稳态法。另外，由于在使用和测试过程中的穿过低温用绝热材料的热流密度极小，通常在1W/㎡以下，这已远超现有热流传感器的探测能力，因此传统的大温差稳态热流计法无法使用，绝热材料低温热导率测试方法完全基于稳态护热技术。 本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍低温绝热材料热性能的测试方法，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试设备的建立和改进提供参考。[size=18px][color=#990000][/color][/size]二、低温绝热材料热性能测试方法分类 低温绝热材料热性能测试的核心是要在大温差和特定真空压力环境下检测出流经被测样品厚度方向上一维热流。为了减少侧向热损，低温绝热材料热性能的各种测试方法基本都基于稳态护热技术，被测样品有圆筒状和平板状两种。对于圆筒状样品，测试方法借鉴了ASTM C335“管状绝热材料稳态传热性能测量的标准试验方法 ”；对于平板状样品，借鉴了ASTM C177“采用防护热板装置进行稳态热流密度和传热性能测量的标准试验方法”。 为了实现被测样品冷热面的大温差，各种测试方法或采用低温制冷剂（典型有液氦、液氢和液氮），或采用低温冷却器，给样品冷面提供制冷。 一维热流测量有采用高灵敏的蒸发量热技术，也有采用传统稳态护热法中的电功率测量技术，蒸发量热技术可以检测的漏热热流密度为0.1~500W/㎡，电功率测量技术可以检测的漏热热流密度为1~1000W/㎡，蒸发量热技术对于微小热流具有更强大的检测能力。 按照ASTM C1774“低温绝热系统热性能测试的标准指南”的规定，上述两种测试技术都可以设计制造为绝对法装置和比较法装置两类，但按照传统的测试方法分类，这两类测试技术都属于绝对法。这里的绝对法是通过测试设备和测试方法的集成设计基本消除了寄生漏热，测试腔室的寄生漏热接近于零。这里的比较法，是通过简单的部分防护，寄生热泄漏降低到可接受水平，还存在一定漏热，但整个测量装置变得比绝对法装置简单，相对简化的比较法仪器可用于大量样品、相似样品、质量控制测试和比较测试。[size=18px][color=#990000][/color][/size]三、蒸发量热法 在蒸发量热法测试绝热材料热性能时，穿过被测样品的外界热量加热测试腔室内处于饱和状态下的低温液态制冷剂，测量制冷剂受热蒸发出的气体流量可以获得热泄露的热量，依此获得等效热导率和漏热热流密度。 （1）圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法） 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置如图1所示，测量装置中装有低温制冷剂的测试腔桶典型尺寸是外径为167mm、长度为900mm，可为厚度50mm的样品进行测试。测试室由同样装有低温制冷剂的上室和下室进行主动热保护，使测试腔桶上下两个方向的热泄露最小。外侧的电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,310]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200837122480_3409_3384_3.jpg!w690x310.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align] 被测试样一般为柔性材料，如毯式、散装式、多层绝热材料。对于散装材料可以用薄铝制的黑色圆柱型套筒允许测试散装材料。 （2）圆柱型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法） 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置（比较法）如图2所示，用于测量绝热试样的比较热性能。装有低温介质的测量腔筒典型尺寸是132mm外径×500mm长，可测试厚度达50mm的试样。 与绝对法不同的是，为了简化测量装置，比较法中的测量腔桶上下两个方向采用的是被动防护方式并装配为一体式结构的测量组件，通过使用气凝胶材料和辐射屏组合件使得测量腔桶两个端部处的热泄露尽可能小，但护热效果显然不如绝对法中的主动护热。同样，外侧电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,588,799]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200837478651_2276_3384_3.jpg!w588x799.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 圆柱型蒸发量热计测量装置（比较法）[/color][/align] 这种简化后的比较法测量装置，可以拆卸整体结构的测量组件来进行被测样品的安装和拆卸，非常便于各种被测材料的拆装。 （3）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（绝对法） 平板型蒸发量热仪（绝对法）是一种用于测量绝热材料的绝对热性能的平底测试设备。典型结构如图3所示。允许接受直径200mm、厚达30mm的被测平板样品。除边界温度外，温度传感器位于设备侧面。装有制冷剂的测试腔室由同样装有制冷剂的护热腔室进行主动热防护，可将侧向热泄露降到最低。系统绝热材料为各种环境条件下的测试提供了额外的热稳定性。被测样品可以为刚性或柔性，带或不带压缩载荷。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,786]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838020464_1315_3384_3.jpg!w690x786.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 平板型蒸发量热计测量装置（绝对法）[/color][/align] 实际上，这种平板型蒸发量热计热性能测试设备完全照搬了ASTM C177防护热板法的基本原理，只是采用了低温制冷剂的蒸发原理替换了电功率测量，也是最早用于低温绝热材料热性能测试的测试方法和设备。由于这种方法和设备的完备性，使此方法被ASTM定为标准试验方法，即ASTM C745“使用保护平板蒸发量热计测量穿过真空绝热材料热流量的标准测试方法”。 需要注意的是，由于这种方法和设备太过复杂，需要保障的边界条件太多，其复杂性和局限性削弱了其广泛使用，目前C745方法已经废除，替代标准是ASTM C1774，并极大扩展了测试中对不同几何形状、环境、材料和方法的适用性，但C1774还存在许多不可控因素，多年来迭代改进也不多，使得C1774一直未形成标准试验方法，而仅仅是标准指南。 （4）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法） 平板型蒸发量热计（比较法）是一种平板状样品测试设备，用于测量绝热材料的低温热性能，如图4所示。它可以接受直径200mm、厚达30mm的试样。测试中需要在设备上定位温度传感器，两组辐射屏蔽环与散装气凝胶一起为冷质测试腔体侧面和顶部提供被动热防护。该量热计可用于各种材料和测试条件，可对刚性和柔性材料进行测试，带或不带压缩载荷。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838140994_170_3384_3.jpg!w690x325.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 平板型蒸发量热计测量装置（比较法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]四、电功率测量法 采用电功率测量法的测试设备主要有以下两种。 （1）低温恒温器电功率测试设备（基于制冷剂） 基于低温制冷剂的低温恒温器电功率测试设备，如图5所示，包括一个由OFHC铜板（典型值为6mm厚）制成的等温样品盒。圆柱型外壳和底板全部用螺栓固定在一起，在样品周围形成一个等温箱。顶板放在样品顶部，柔性铜带将顶板连接到盒子以确保热平衡。热板通常配备两个温度传感器（例如电阻温度传感器和硅二极管）和一个电加热器。这三个部件都安装在一个小仪器盘内，该盘完全安装在热板内。样品盒配有硅胶二极管温度计（或其他合适的温度传感器）和电加热器。热板加热器用于为热导率测量施加热量，样品箱加热器有助于提高整体温度。该盒子热连接到一个等温（OFHC铜）真空密闭室，它被悬挂在其中。该腔室进一步放置在真空罐内，并配备有加热器和合适的温度传感器。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,380]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838262563_7022_3384_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 低温恒温器电功率测试设备[/color][/align] 如果需要，这种布置允许样品室及其内部温度变化远高于真空罐（液氮或液氦）周围的制冷剂的温度。已经建造了两个圆柱型盒子（通常直径为150和200mm）加上两个方形盒子，每个盒子都有一个相应的热板。为了将仪器从热板连接到外部端子，使用了四根铜线和十六根锰铜线。这些电线通常长0.8m，直径0.13mm，以螺旋状穿过样品，从加热板到达盒子外面的端子。 对每个样品一面的中心进行加工，为放置在两块样品之间的等温铜热板腾出空间，从而确保所有热量都通过样品，除了沿着加热线传导的热量泄露到制冷剂中。典型尺寸包括样品直径为152或203mm，高度为50mm，圆形热板的直径为140mm，厚度为9mm。圆形等温铜盒的内部接触样品夹层的外表面。 （2）电功率低温恒温器设备（基于低温制冷机） 基于低温制冷机的电功率恒温器测量法基本借鉴了经典防护热板法，不同之处在于采用了被动护热方式，在被测样品厚度方向上形成大温差，并在低温和真空压力环境下进行测量。 测试设备包括一个与适当的低温制冷系统热连接的测试腔室。用于测试204mm直径圆盘型样品的这种系统的一个示例如图6所示。该设计采用将平板样品夹在一对电加热板之间，底部电加热板接受已知加热功率控制样品热面温度，顶部加热板控制样品冷面温度，顶部加热板与制冷机连接。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838382717_1558_3384_3.jpg!w690x302.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6 电功率低温恒温器测试设备（基于低温制冷机）：左图为总体结构示意图，右图为测试腔室示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]五、总结 综上所述，上述测试方法基本覆盖了低温用各种绝热材料热性能测试要求，对各种材料的几何形状、测试环境和材料类型等方面都有很好的适用性。美国NASA多年来已经采用蒸发量热计测试设备（包括绝对法和比较法）对各种柔性和刚性低温绝热材料进行了大范围的测试，并得到了大量材料的低温热性能测试结果。 从目前在用的低温绝热材料热性能测试标准ASTM C1774可以看出，此标准还处于标准指南阶段，说明上述测试方法还存在很多问题需要解决，特别是主动护热温度的精确控制、样品冷收缩后的厚度变化在线测量和修正，以及接触热阻和加载压力的影响等，这些都是今后工作需要面临的严峻挑战。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

摘要：石墨硬毡具有优异的高温隔热效果和稳定性，被广泛应用于高温热处理炉、烧结炉和硅单晶炉等领域。本文主要介绍了石墨硬毡的隔热性能测试，首先采用瞬态平面热源法进行了常温常压下的导热系数测量，然后再采用稳态热流计法在高温常压氮气环境下测试了石墨硬毡的高温导热系数，最后在氮气气氛中，同样采用稳态热流计法测试了不同温度和不同真空度下的导热系数。通过测试揭示了在氮气气氛下石墨硬毡隔热材料导热系数随温度和真空度的变化规律。采用稳态热流计法进行测试使得整个测试过程更接近于石墨毡隔热材料真实的大温差隔热工况，测试结果更具有代表性和指导意义。1. 石墨硬毡简介 石墨硬毡是在石墨软毡的基础上，使用少量连接剂制成各种任意形状后，经高温石墨化处理而形成的成形隔热材料。由于其重量轻，可独立，又可进行复杂加工，从而大大改善了原有的作业环境和可操作性。同时它还能进行各种表面处理，与软毡相比它的发尘量大大降低，而使用寿命大大延长，且具有优异的隔热效果和高温稳定性，石墨硬毡以其优异的性能，广泛应用于绝大部分高端市场，包括太阳能行业，半导体单晶硅行业，人工晶体行业，光纤行业，高端真空烧结炉、热处理炉等行业。 石墨硬毡主要性能特点： （1）石墨硬毡热处理温度高（处理温度约2250℃以上），具有低收缩率，低挥发物释放量等优点； （2）灰份低，纯度高，经纯化后的高纯硬毡灰份小于20ppm，保证了热场的纯净度； （3）低导热系数、隔热效果好、节能，产品质量的一致性好； （4）纤维基体，保证绝热性能均匀，同时温场稳定性能好。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121639_596542_3384_3.jpg 图 1-1 各种工艺形式的石墨硬毡 如图 1-1所示，石墨硬毡可以根据所需的隔热性能和使用要求，采用不同的工艺手段和表面处理方式，形成多种产品形式和任意形状设计，结合使用条件，以达到自由的隔热效果设计。2. 石墨毡高温导热系数测试国内外文献综述 石墨硬毡最主要的物理性能参数之一是导热系数，特别是高温下的导热系数。由于石墨硬毡的抗氧化能力差而只能用于真空和各种惰性气体环境下，所以对于石墨硬毡还需要了解在不同气体和不同真空度下的导热系数。 另外，石墨硬毡做为隔热材料使用，一定是石墨硬毡的一面承受高温，而另一面温度很低基本在常温附近，也就是说实际隔热工况一定是石墨硬毡厚度方向上形成一个较大温差或温度梯度，温差或温度梯度会随着隔热温度的提高而逐渐增大。 为了准确测试评价石墨硬毡的隔热性能，测试中试样的边界条件必须要与石墨硬毡实际环境条件尽可能相同，必须要保证的边界条件包括温度、温度梯度、环境气氛真空度和环境气体成分。由此可见，对于石墨硬毡这类高温易氧化的隔热材料导热系数测量，必须在真空密闭环境中进行，以便于抽真空或充不同种类的惰性保护气体，同时还需配备相应的真空度控制系统。在具体的测试过程中同时还要求，被测试样的受热面温度尽可能高，被测试样的冷却面则始终处于室温附近。 由于石墨毡类材料所具有的低密度、耐高温、易氧化的特殊性，这类材料的导热系数测试只能在高温真空环境下进行测试，对测试设备的要求非常高，相应的研究文献并不多，很少有文献对石墨毡的导热性能测试进行过详尽的报道，也很少有不同测试条件下的测试结果详尽报道，就连石墨硬毡生产厂商也没有报道出相应数据的测试方法描述。这里只简单介绍Chahine等人的工作，其它报道罗列在本文的参考文献内。 Chahine等人采用热线法对WDF级的石墨毡导热系数进行了全方位的测试研究，其中石墨毡的密度为80kg/m^3，石墨纤维直径在7.0~12.5μm范围内，平均直径为10.5±3.2μm。石墨毡导热系数的测试分别在真空和氩气条件进行，测试结果如图 2-1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596543_3384_3.png图 2-1 石墨毡在真空和氩气环境下的高温导热系数测试结果 为了进一步研究低密度石墨毡的传热性能，将石墨毡内的热传递分解为沿纤维的固体导热、气体导热、气体辐射和纤维之间的辐射热交换几个部分。综合考虑了石墨毡内的复合传热机理，分别对50kg/m^3和80kg/m^3两种密度的石墨毡的表观导热系数进行了计算，计算结果如图 2-2所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596544_3384_3.png图 2-2 两种不同密度石墨毡的表观热导率计算值以及不同传热机理 从计算结果可以看出，在小于500K的较低温度区间，石墨毡内的传热主要是固体和气体导热起主要作用，而在高温区间，辐射和一定程度的气体导热（基于环境气体成分）起主要作用，而且辐射传热机理对石墨毡的密度变化非常敏感，而其它传热形式则对密度变化并不灵敏。 作者在文献中所得出的结论是石墨毡高温导热系数的确定是个非常复杂的过程，需要结合理论计算和试验测试结果。当气体导热传热机理非常简洁以及气体导热系数可以很容易得到时，由于石墨毡的复杂几何结构，石墨毡的导热和辐射传热机理就被证明非常复杂并具有不确定性。大多数传热模型还是以纯经验为基础，还无法在不求助试验结果的前提下准确预测材料的传热性能。同样，所有辐射传热机理模型中的几何结构因数也都是通过试验手段获得。由此，WDF石墨毡的表观导热系数不能仅通过纯理论计算获得。 由以上研究文献可以明显的看出作者的无奈，作者在石墨毡测试过程中无法准确的模拟材料实际使用环境，特别是石墨毡实际使用中的大温差环境，采用热线法测试导热系数只能在被测试样等温条件下进行，无法测试得到实际大温差对导热、辐射和对流的影响和传热机理，只能通过建立经验模型和理论计算得到预测值。3. 瞬态平面热源法石墨硬毡常温常压导热系数测试 针对石墨硬毡材料，首先在常温常压下采用瞬态平面热源法（ISO 22007-2-2008 塑料-热传导率和热扩散率的测定.第2部分瞬时平面热源法）进行了测试。对石墨硬毡采用瞬态平面热源法进行测试，以期实现以下目的： （1）采用瞬态平面热源法测试石墨硬毡导热系数，以期后续与其它测试方法进行对比。 （2）石墨硬毡是一种典型材料，由于低密度和具有大量孔隙，这种材料的导热系数会随真空度增高而减小。通过真空控制和真空腔提供变真空测试环境，在1E-04~1E+03Torr覆盖七个数量级的真空度变化范围内，测试石墨硬毡在不同真空度下的导热系数，得到一条导热系数随真空度变化的完整曲线，以期获得导热系数随真空度变化的规律。同时由此可以用来研究石墨硬毡的传热机理和各种传热形式的影响。 （3）研究环境气体成分对石墨硬毡导热系数的影响，即在真空腔内充实不同的惰性气体，测试不同气体成分中石墨硬毡导热系数随真空度的变化。 本文所描述内容仅包括常温常压下的石墨硬毡导热系数测试结果，不同真空度和不同惰性气体气氛下的石墨毡导热系数测试将在后续报道中介绍。3.1. 瞬态平面热源法被测试样 瞬态平面热源法石墨硬毡被测试样如图 3-1所示，尺寸为50mm×50mm×40mm。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596545_3384_3.jpg图 3-1 石墨硬毡瞬态平面热源法被测试样3.2. 瞬态平面热源法测试结果 用两块石墨硬毡被测试样夹持瞬态平面热源法薄膜测试探头，如图 3-2所示。http://ng1.17img

[b]红外温度传感器简介[/b]红外温度传感器[color=#333333]，在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。[/color][color=#333333]温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。[/color][color=#333333][img=,236,195]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081550_01_3332482_3.jpg!w236x195.jpg[/img][/color][color=#333333][b]红外温度传感器工作原理[/b][color=#333333]红外线[/color][color=#333333]红外线是一种人眼看不见的光线，但事实上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。[/color][color=#333333]红外辐射[/color][color=#333333]红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。研究发现，太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。[/color][color=#333333]传感原理[/color][color=#333333]热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的，当器件接收辐射后，引起一非电量的物理变化，也可通过适当变化变为电量后进行测量。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,511,294]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081550_02_3332482_3.jpg!w511x294.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b]红外温度传感器选型要点[/b]主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。性能指标：首先就是量程也就是测温范围，选择红外温度传感器时一定要注意到它的量程，只有选择了适合的量程才能更好的测量。用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。其次是要注意传感器的尺寸，不能选择过大也不能太小，必须选择适合自己的尺寸才能更好的方便测量，量程和尺寸是选择传感器都要注意的，但是选择红外温度传感器还要确定光学分辨率、确定波长范围、确定响应时间、信号处理功能等。工作条件：红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，实现准确测温。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,536,285]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_01_3332482_3.jpg!w536x285.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b]红外温度传感器应用[/b]非接触式温度测量红外辐射探测移动物体温度测量连续温度控制热预警系统气温控制医疗器械长距离测量[b]红外温度传感器在智能空调上的应用[/b]舒适的生活环境是我们大家共同追求的，随着电子技术的发展，科技已经改变了我们周围的生活，科技化智能化的家居生活将成为可能。空调作为重要的家电产品，其创新发展技术也在不断进步，新型的智能空调运用多种传感器技术以及新型科技技术，实现了空调健康舒适、节能环保的智能化目标。[b]红外温度传感器在智能空调上的应用[/b]传统的空调出风量和出风的位置是固定不变的，人们在房间的时候，空调的出风大小是不会改变的，这样只能固定的出风，不仅满足不了人们的需求，而且浪费电量，新型的智能传感器安装了利用红外传感器设计的动感仪，红外温度传感器感应人体活动量，按需分配风量，让不同的人各有舒适，空调上的动感仪可以对室内空间进行5区域的划分，并实时监控5个区域，并在140度的大范围实时监测和敏锐感知人体活动量并进行分区差异化按需送风，以此适应不同家庭成员的个性化使用需求，进而提高空调房间的整体舒适性。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,549,249]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_02_3332482_3.jpg!w549x249.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]智能空调的动感仪由三组不同角度的红外温度感应器构成，每组动感仪有2个感应头，共有6个感应头对出风口进行智能调节风量及风向，自动识别人体位置和活动量，不断更新采集数据，智能分析数据，根据不同的人体活动量进行差异化送风，让不同活动量的人都感觉舒适，并且减少了达到人感所需温度的时间。[/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333][img=,388,316]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_03_3332482_3.jpg!w388x316.jpg[/img][/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]以上就是工采网小编今天给大家介绍的关于[/color]红外温度传感器[color=#333333]的相关知识及它的应用范围的介绍，因为红外温度传感器的使用帮助我们生产和科研的过程编的更加的简单，所以我们增加对于它的相关知识的了解是非常的有必要的，毕竟是我们经常会使用的工具。这就是今天讲解的全部内容了，希望对大家在日后的生活中能够有所帮助。[/color][/color][/color]