如题,想请教用过的达人们,那个牌子的接触式表面温度计精确度比较准,一般测200℃以下的表面温度。了解的望不吝赐教,先谢过了。
用红外表面温度计测量物体的表面温度有没有国家标准或别的标准可供依据。先谢谢了。
请问各位,我有一个光滑的金属圆柱形加热体需要检测表面温度,需要测到0.1℃,误差1℃。用哪种接触式表面温度计好?
飞机高速飞行时机翼会结冰,从这点说飞机高速飞行使机体表面温度会很低?而航天飞机,导弹,火箭外皮等确实要耐高温材料制成,与空气摩擦温度会急剧升高,这点来看的话飞行器高速飞行时其表面温度会上升,这两者是否矛盾
1、比表面仪中的压力传感器是不是电容式压力传感器,不同量程的传感器的类型是不是一样的?2、如果是电容式压力传感器的话是不是室温变化对其性能影响很大?
[align=left][font='宋体'][size=16px]摘要:介绍[/size][/font][font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中[/size][/font][font='宋体'][size=16px]有关[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]声表面波[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]传感器[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]的原理和应用场景……[/size][/font][/align] [font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]是常用的分析仪器,主要是利用物质的物理化学性质差异,对多组分混合物进行分离和测定,目前作为有机定量分析方法中最重要的分支,在石油化工、医药工业、食品安全和环境监测等方面具有广泛的应用。作为精密仪器而言,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的仪器实现中,仪器需要接受光、声、热、电、磁等多种信号,因此需要安装多种多样的传感器,用以将各种信息转化为电信号,从而进行仪器各种功能的实现,并输出响应的结果。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中常用的传感器有十多种,主要有温度传感器、压力传感器、流量传感器等,其原理各不相同,本文主要介绍有关[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]声表面波[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]传感器[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]的原理和应用场景等内容。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]1 传感器概述[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]根据国家标准《GB/T 7665-2005 传感器通用术语》的定义,传感器(transducer/sensor)指“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。其中,敏感元件(sensing element),指传感器中能直接感受或响应被测量的部分;转换元件(transducing element),指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分 。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2 [/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]工作原理[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器则[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]结合[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],将[/size][/font][font='宋体'][size=16px]电信号变换为声信号并沿着衬底表面扩散,最后再[/size][/font][font='宋体'][size=16px]变换为电信号输出以达到电--声--[/size][/font][font='宋体'][size=16px]电之间[/size][/font][font='宋体'][size=16px]的变换[/size][/font][font='宋体'][size=16px]的器件。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px].1 几个概念[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]当石英等晶体受到某一[/size][/font][font='宋体'][size=16px]方向上的外力时,在其表面会有电荷出现。其原因是,受到压力的晶体会发生一定的形变,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]形变导致其内部产生极化,从而在相应的表面[/size][/font][font='宋体'][size=16px]上出现电荷,且电荷的面密度与外力的大小有关。如果作用力的方向发生了改变,电荷的极性也将随之变化。当外力撤销后,该晶体又会恢复到不带电的状态。这种现象被称为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应(Piezoelectric Effect)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005356471_3404_1856270_3.png[/img][/align] [font='宋体'][size=16px]压电效应存在逆效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]称为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆压电效应(Converse Piezoelectric Effect)[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]也就是电场能够使压电材料发生形变[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波([/size][/font][font='宋体'][size=16px]Surface acoustic wave[/size][/font][font='宋体'][size=16px])[/size][/font][font='宋体'][size=16px]简称 SAW,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在固体半空间表面存在的一种沿表面传播,能量集中于表面附近的弹性波[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]又称为表面声波[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]由[/size][/font][font='宋体'][size=16px]英国物理学家瑞利(Rayleigh)在19世纪80 年代研究地震波的过程中偶尔发现[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px].2 声表面波传感器的原理[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波(SAW)传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]运用声表面波技术,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]以[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波器件作为传感元件,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]通过压电效应和[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]将[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波器件中声表面波的速度或频率的变化反映出来,并转换成电信号输出的传感器。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]以[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]气体传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]为例,其结构示意如下[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]主要包含[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]压电基底[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]、激励和检测 SAW 的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]叉指换能器(IDTs)[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]以及具有选择吸附性的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]敏感膜[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]三部分[/size][/font][font='宋体'][size=16px]:[/size][/font] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005365558_3661_1856270_3.png[/img] [font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]叉指换能器(IDTs)[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]压电基底[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]上具有周期性的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]金属电极[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]其主要的工作原理是利用压电效应以及逆压电效应原理产生或者接收声表面波,从而[/size][/font][font='宋体'][size=16px]实现声[/size][/font][font='宋体'][size=16px]和电信号之间的相互转换[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]当其中一组 IDT受到交变信号的作用,会产生周期与一对叉指间隔距离相同的电场。在逆压电效应刺激作用下,由于弹性形变导致压电材料发生振动,将电信号转为弹性波信号传输到衬底的另一端。另外一组叉指换能器接收到传输过来的声波,在压电效应的刺激下下,把声波信号输出为电信号。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]敏感膜[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]对待测气体具有选择吸附性、可逆性和高稳定性[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在吸收待测气体后会[/size][/font][font='宋体'][size=16px]引起[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声[/size][/font][font='宋体'][size=16px]表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px](传播速度[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]频率或相位等)物理参数的变化,从而实现对待测气体的检测。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]3[/size][/font][font='宋体'][size=16px] [/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中的[/size][/font][font='宋体'][size=16px]应用场景[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在化学分析中,最常见的用途是作为气体传感器测定含量,如[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二氧化氮[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二氧化碳[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、氢气[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、甲醛[/size][/font][font='宋体'][size=16px]等。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]另外,也有将声表面波传感器作为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器的检测器[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在公共安全、环境监测、食品和药品检测[/size][/font][font='宋体'][size=16px]等方面得到了应用。[/size][/font] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005365774_2099_1856270_3.png[/img] [font='宋体'][size=16px]声表面波[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url][/size][/font][font='宋体'][size=16px]具有灵敏度高、色谱柱升温速度快[/size][/font][font='宋体'][size=16px]([/size][/font][font='宋体'][size=16px]~[/size][/font][font='宋体'][size=16px]20[/size][/font][font='宋体'][size=16px]℃[/size][/font][font='宋体'][size=16px]/s)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、体积小,可实现痕量气体的广谱(挥发和半挥发性有机物)、快速( 5 min)、高灵敏度([/size][/font][font='宋体'][size=16px]ppb[/size][/font][font='宋体'][size=16px]~[/size][/font][font='宋体'][size=16px]ppt[/size][/font][font='宋体'][size=16px] 级) 现场分析的特点[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]4[/size][/font][font='宋体'][size=16px] 小结[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器能够精确测量物理、化学等信息 (如温度、应力[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]气体密度)[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]目前已经形成了包括声表面波压力传感器、声表面波温度传感器、声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]生物基因传感器、声表面波化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]传感器以及智能传感器等多种类型,未来将会有更广阔的的应用范围。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]说明:本文2024年首发于公众号“[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析”[font='宋体']。[/font][/size][/font]
为临床标本病原微生物直接检测开拓新方法 中国科技网讯 近日,记者从第三军医大学大坪医院野战外科研究所获悉,该院所检验科主任陈鸣教授带领科研团队通过8年攻关,成功构建了用于大分子检测的漏声表面波生物传感器检测系统。该检测技术具有高度特异性、敏感性和低成本的特点,并已应用于单核苷酸多态性的检测,对临床诊断和指导疾病治疗有重要意义。日前,相关论文发表在国际传感器领域权威期刊《生物传感器与生物电子学》杂志上。 单核苷酸多态性(SNP)作为第三代遗传标记,目前广泛应用于病原微生物分型、临床耐药分析等领域。用于检测SNP的DNA测序、单链构象多态性等传统非均相分析方法,操作复杂且通量不高,导致数据可靠性降低。虽然基因芯片、变性高效液相色谱仪等技术能快速、高效、大批量检测基因组中的SNP,但设备价格昂贵,且技术上需要放射性或荧光标记等,还存在重复性差、结果难以标准化判定等缺陷。 生物传感器这种方法可以解决检测中存在的不足。随着声光、微电子技术的发展,一种新型传感器——漏声表面波传感器逐渐发展起来。与其他类型的生物传感器相比,漏声表面波传感器的检测基频更高,同时更适用于液相分析。 在长达8年的实验研究中,课题组与其他单位合作,共同设计制作了双通道LSAW传感器和数据分析采集软件,成功地构建了漏声表面波传感器检测系统。该系统建立了基于“DNA酶连接反应和生物酶放大”的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术。实验证明,该检测方法具有较高的灵敏度。 据介绍,该课题组构建的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术,与传统的SNP检测方法完全不同,将为临床标本病原微生物的直接检测开拓全新的方法。(邹争春 记者陈磊) 《科技日报》(2012-04-27 一版)
2012年11月22日 来源: 科技日报 作者: 何屹 本报讯 据每日科学网日前报道,新加坡研究人员利用黄金纳米阵列开发出适于商业应用的高性能表面增强拉曼光谱传感器。 表面增强拉曼光谱技术(SERS)是在印度科学家拉曼1928年发现拉曼散射现象的基础上发展起来的。利用拉曼光谱技术可以非常方便地鉴定物质成分,现已成为探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的有效工具,广泛应用于癌症诊断和食品检测等领域。不过,由于很多分子直接通过拉曼光谱无法检测出信号,需要通过拉曼增强技术,将这些分子吸附在纳米金属表面,在特定波长的激光照射下,利用表面增强拉曼光谱传感器检测出待检物质。 新加坡科技研究院(A*STAR)材料工程研究所的研究人员制造出一种非常密集且有规律的黄金纳米阵列,在自组装和传感等方面具有独特的优点。此外,他们还成功将该纳米阵列置于光纤端头涂层中,使得该技术有望在遥感监测危险废弃物方面具有广泛的应用前景。 研究人员在涂有自聚物纳米粒子的表面进行纳米阵列的自组装,较小的黄金纳米粒子会自发附着。仅仅依靠涂层和吸附这些简单的过程,就可稳定高产地形成小于10纳米的纳米簇。通过调整聚合物的规模和密度等特征,研究人员可以调节纳米簇的大小和密度,使表面增强拉曼散射达到最大化。该技术的效率非常高:涂满100毫米直径的晶片,或200光纤端头,仅需要不超过10毫克的聚合物和100毫克的黄金纳米粒子,而聚合物和纳米粒子均可低成本大量生产。 由于纳米阵列的形成过程完全是自组装过程,因此该技术不需要专门的设备或特定的无尘室,非常适合低成本商业化生产。目前该技术已在新加坡、美国和中国申请了专利。(何屹)
我公司想购买一个用于测量鞋子大底生产过程中抽查产品表面温度的温度计,美国产的,有没有这样的产品,请各位提供信息!
在高温下使用的热电偶温度传感器,如果被测介质为气态,那么保护管表面沉积的灰尘等将烧熔在表面上,使保护管的热阻抗增大;如果被测介质是熔体,在使用过程中将有炉渣沉积,不仅增加了热电偶的响应时间,而且还使指示温度偏低。因此,除了定期检定外,为了减少误差,经常抽检也是必要的。例如,进口铜熔炼炉,不仅安装有连续测温热电偶温度传感器,还配备消耗型热电偶测温装置,用于及时校准连续测温用热电偶的准确度。
测量润滑条件下推力轴承表面油膜压力和温度,什么类型的传感器好些?有没有能同时测量的传感器?轴承表面为塑料材质的。
[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用温度传感器[/font][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]热敏电阻温度传感器[/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]热敏电阻是利用金属氧化物半导体材料的电阻值随温度变化特性制成的热敏元件,与常见的热电阻相比,其电阻温度系数更高,可以获得更高的温度检测灵敏度。热敏电阻成本较低、阻值随温度变化的曲线呈非线性、不同元件之间的特性分散性较大、可测量温度范围较低,一般用于室温或者色谱仪的某些工作于较低温度的辅助单元。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻是金属氧化物半导体材料制成的测温元件,与热电阻(例如铂电阻)测温原理类似,温度变化会改变其电阻值。一般分为负温度系数([/font][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体])热敏电阻、正温度系数([/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体])热敏电阻和临界温度([/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体])热敏电阻三类。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]各类型的热敏电阻温度特性曲线如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,[/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内,当温度超过确定数值时,其电阻值发生急剧变化,主要用于温度开关。[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内阻值随温度上升而增大,常用于电气设备的过热保护、电路中的限流元件或发热源的定温控制。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体]热敏电阻温度特性与[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]相反,在工作温度范围内,电阻随温度升高而降低,并且其低温下电阻值较高,电阻值随温度的变化率较大,常用于温度补偿或者温度测量领域。因其较大的电阻变化率,容易得到较高的测温精度。[/font][/font][align=center][img=,264,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550112039_9513_1604036_3.jpg!w551x510.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]热敏电阻温度特性曲线[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻可根据使用要求,封装加工成各种形式的探头,例如棒状、盘装、珠装等,其尺寸较小、响应速度快、灵敏度高,典型外观如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。其工作温度范围为[/font][font=Times New Roman]-50~350[/font][font=宋体]℃,高精度测定温度情况下建议使用温度不超过[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。热敏电阻一般常用于数值较低范围温度的检测,例如实验室室温检测或者色谱仪内部器件散热片或仪器外壳的温度测定。[/font][/font][align=center][img=,278,132]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550224349_7538_1604036_3.jpg!w535x253.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]热敏电阻外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]某些分析条件需要[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的柱温箱工作温度于接近室温(例如[/font][font=Times New Roman]35[/font][font=宋体]℃),此种情况下高稳定性和高精度的温度控制较为困难,实验室室温的变化会影响柱温箱的温度稳定和控制精度。色谱控制系统需要根据室温的数值确定柱温箱温度的控制参数,此种场合下,测定室温经常会用到热敏电阻用于柱温箱温度的辅助控制。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]某些电气或者光学部件(例如[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]检测器的干涉滤光片、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的氘灯等部件)要求的工作环境温度较低,基于对部件的保护,热敏电阻一般会安装在这些部件的散热片上。当意外情况发生(例如断电或者散热风扇损坏)使部件温度超过其保护温度时,色谱系统将会自动启动散热风扇或者发出报警。[/font][/font][font=宋体]某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]使用热敏电阻作为漏液传感器,实质利用了热敏电阻的测温原理。当[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]系统发生泄漏,泄漏出的液体接触热敏电阻表面,由于液体蒸发造成热敏电阻表面温度降低,色谱系统感知到其温度变化,会触发漏液报警。[/font][font=宋体][font=宋体]此外还有利用[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度特性制成的半导体热敏元件,称为固态温度传感器或集成温度传感器。硅管的[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结的结电压在温度每升高[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]℃时下降约[/font][font=Times New Roman]2mV[/font][font=宋体],利用此特性,可以将硅二极管或者三极管制成[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度传感器,其尺寸较小、线性良好、时间常数短、灵敏度高,测温范围一般为[/font][font=Times New Roman]-50~150[/font][font=宋体]℃。其安装位置和使用场合与热敏电阻传感器相同。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明热敏电阻和固态温度传感器的原理。[/font]
国民经济的持续快速发展和城市化水平的提高,给中国的食品工业发展创造了巨大的需求空间,食品消费总量将不断增加,商品性消费日益取代自给型消费,工业化食品比重逐步增长,并为食品工业发展提供了巨大的市场空间。在食品工业中,工艺流程自动化程度越来越高,比如自动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,目的是提高生产率,提高设备的柔性和灵活性。传感器作为自动化系统的关键核心,也已经大量应用在食品工业中。[img=,535,359]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940078010_3529_3332482_3.jpg!w535x359.jpg[/img]FISO微波辅助化学和微波食品解决方案摘要:目前在食品工业领域中涉及新产品开发、食品包装、微波食品加工、、MW 食品测试、 MW 烤炉设计和测试、新材料研究、MW 和RF 相关应用等,而在研究开发过程中对重要参数—— 温度及压力的测量一直是个难题,具调查了解国内现阶段大都采用热电偶或红外测温仪测量温度,由于热电偶容易受电磁、微波、射频等干扰,所以不能实现时实测量,采集的温度数据可用性不高,而红外测量虽然能时实测量,但是它是非接触测量受很多因素干扰(特别是水蒸汽),而且测量精度也不满足研究要求,所以两种方法都不能很好的解决温度测量问题,给研究工作带来很多不便。 加拿大FISO公司的光纤传感器很好地解决了温度及压力测量问题,FISO传感器完全抗电磁、 微波、射频等干扰,多通道在线时实监测微波中食物内、外各个部位温度差异与变化,给研究食物在不同温度下的成分及含量提供可靠准确的数据,同时通过RS232与计算机连接由软件控制可 以很直观地观察温度、压力曲线变化。 光纤测试系统的构成: 加拿大FISO公司的光纤测试系统主要由探头、光纤延长线、信号解调器、附件四部分构成。原理:1.F-P原理:采用法布利-比罗特(Fabry - Perot)腔为感应物理参量的器件,对温度、压力、应变、位移等物理参量进行测试,通过光纤把相关的测试信号传输出去,与信号解调器相连采用工业标准的“SC”连接头。温度光纤传感器:[img=,301,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940225936_8428_3332482_3.jpg!w301x300.jpg[/img]FISO光纤传感器采用干涉原理,非常适合在食品工业环境和电介质传感器无法工作的环境。FISO传感器与其相应的信号调理器可以组成一个完整的光纤传感系统。干涉测量传感器(FPI)一般由两面相对的镜子组成,分割两面镜子的空间称为空腔(或空洞)长度。反射到FPI中的光是经波长调制的,并与空腔长度完全相同。由精确设计的FPI将应变、温度、位移或压力转变成空腔长度的函数。FISO传感器的原理是:当光束到达光纤尽头后进入一契形介质,在上下表面产生反射,进而导致光的干涉。反射发生的位置不同,相应的光程差亦不同。当契形介质的横向移动表明位移变化的时候,此位移变化将被FP腔探知并转化为。由于FISO传感器完全抗电磁、微波和射频等干扰,多通道在线实时检测微波中的食物内各个温度的差异与变化,给研究食物在不同温度下的水分及含量提供了可靠准确的数据。这里主推工采网从加拿大进口的光纤温度传感器 - FOT-L-BA/SD,这是一款非常适合在极端环境下测量温度的光纤温度传感器,这种极端环境包括低温、核环境、微波和高强度的RF等。FOT-L集所有您期望从理想传感器器身获取的优良特性于一体。因此,即使在极端温度和不利的环境下,这类传感器依然能够提供高精度和可靠的温度测量。
荧光光纤温度传感器传感探头采用全光纤微小探头,无金属材料,具有完全的电绝缘性,不受高压、强电磁场的影响,抗化学腐蚀和无污染,而且测温探头尺寸小,柔韧性好,耐高温,可实现探头直径0.2mm~3mm,弯曲半径最小到5mm以下,使得荧光光纤测量技术可以应用在不同工作的情况下,尤其微小功能系统中和电磁干扰下的测量;测温探头可以互换,测温探头替换后不需要校正。 荧光光纤温度传感器既可以采用接触式的测量方式,也可以采用非接触式的测量方式,并可远距离传输,使传感器的光电器件脱离测温现场,避开了恶劣的环境。由于采用全光纤微小探头,无金属材料,具有完全的电绝缘性,不受高压、强电磁场的影响,抗化学腐蚀和无污染,荧光光纤温度传感器不仅限于物体表面的定向测量,其探头还可以插入固体物质中、浸入液体中或导入设备中,到达特定区域。 传感器温度探头被安放在光纤的顶端内部。使用时将光纤传感器探头直接永久安装在变压器需要测量温度的位置。传感器光纤具有高抗电流击穿和抗化学腐蚀的特性,还具有非常强的机械特性。 荧光光纤温度传感器传感探头&光纤定制考虑因素:1)测温范围;2)测温精度;3)距离(长短);4)芯径;5)光纤及探头类型
一、温度测量的基本概念(温度传感器有双金属温度计、热电偶、热电阻等)1、温度定义:温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度 :数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为℃。华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为℉。热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的《1968年国际实用温标-1975年修订版》,记为:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68温度存在一定的不捉,国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过1990年国际ITS-90,ITS-90温标替代IPS-68。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。1990年国际温标:a、温度单位:热力学温度是基本功手物理量,它的单位开尔文,定义为水三相点的热力学温度的1/273.16,使用了与273.15K(冰点)的差值来表示温度,因此现在仍保留这个方法。根据定义,摄氏度的大小等于开尔文,温差亦可用摄氏度或开尔文来表示。国际温标ITS-90同时定义国际开尔文温度(符号T90)和国际摄氏温度(符号t90)。b、国际温标ITS-90的通则:ITS-90由0.65K向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。ITS-90是这样制订的即在全量程,任何于温度采纳时T的最佳估计值,与直接测量热力学温度相比T90的测量要方便的多,而且更为精密,并且有很高的复现性。c、ITS-90的定义:第一温区为0.65K到5.00K之间,T90由3He和4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。二、温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠、测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测量元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。三、传感器的选用国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。(一)、现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理选用传感器,是在进行某个量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型:要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,那一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器的体积要求;测量方式为接触式或非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,是进口还是国产的,价格能否接受,还是自行研制。2、灵敏度的选择:通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好,因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号才比较大有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度,因此要求传感器本身具有很高的信躁比,尽量减少从外界引入的厂忧信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器,如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、频率响应特性:传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有一定的延迟,希望延迟越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。4、线性范围:传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值,传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内可以将非线性误差较小的传感器近似看作线性,这会给测量带来极大的方便。5、稳定性:传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称稳定性。影响传感器长期稳定的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减少环境影响。在某些要求传感器能长期使用而又轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。6、精度:精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高,这样就可以在满足同一测量的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器,自制传感器的性能应满足使用要求。(二) 测温器:1、热电阻:热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的,它不广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。① 热电阻测温原理及材料:热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用铑、镍、锰等材料制造热电阻。② 热电阻测温系统的组成:热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点:“热电阻和数码温度控制显示表的分度号必须一致;为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采取三线制接法。”2、热敏电阻:NTC热敏电阻器,具有体积小,测试精度高,反应速度快,稳定可靠,抗老化,互换性,一致性好等特点。广泛应用于空调、暖气设备、电子体温计、液位传感器、汽车电子、电子台历等领域。3、热电偶:热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:① 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质影响。② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。③ 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。(1).热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。(2).热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电
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。
10月份我们实验室的微波消解仪的温度压强传感器由于我们使用不当导致温度传感器异常,之后拿去供货商那里校准可以用了,之前的问题是1号罐的外管温度比内管温度高,现在温度是正常的,但是压强升不上去,直接导致温度升不上去,但是温度传感器是正常的,所以现在很郁闷啊,只有把温度压强传感器寄到总部请求帮忙,所以大家以后使用温度压强传感器的时候一定要小心使用,以免出现故障
一、温度测量的基本概念 1、温度定义: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。 摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为℃。 华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为℉。 热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。 国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的《1968年国际实用温标-1975年修订版》,记为:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68温度存在一定的不捉,国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过1990年国际ITS-90,ITS-90温标替代IPS-68。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。 1990年国际温标: a、温度单位:热力学温度是基本功手物理量,它的单位开尔文,定义为水三相点的热力学温度的1/273.16,使用了与273.15K(冰点)的差值来表示温度,因此现在仍保留这个方法。根据定义,摄氏度的大小等于开尔文,温差亦可用摄氏度或开尔文来表示。国际温标ITS-90同时定义国际开尔文温度(符号T90)和国际摄氏温度(符号t90)。 b、国际温标ITS-90的通则:ITS-90由0.65K向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。ITS-90是这样制订的即在全量程,任何于温度采纳时T的最佳估计值,与直接测量热力学温度相比T90的测量要方便的多,而且更为精密,并且有很高的复现性。 c、ITS-90的定义: 第一温区为0.65K到5.00K之间,T90由3He和4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。 第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。 第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。 二、温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠、测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测量元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。 三、传感器的选用 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 (一)、现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理选用传感器,是在进行某个量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型:要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,那一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器的体积要求;测量方式为接触式或非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,是进口还是国产的,价格能否接受,还是自行研制。 2、灵敏度的选择:通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好,因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号才比较大有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度,因此要求传感器本身具有很高的信躁比,尽量减少从外界引入的厂忧信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器,如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。 3、频率响应特性:传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有一定的延迟,希望延迟越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。 4、线性范围:传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值,传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内可以将非线性误差较小的传感器近似看作线性,这会给测量带来极大的方便。 5、稳定性:传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称稳定性。影响传感器长期稳定的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减少环境影响。在某些要求传感器能长期使用而又轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。 6、精度:精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高,这样就可以在满足同一测量的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器,自制传感器的性能应满足使用要求。 (二) 测温器: 1、热电阻:热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的,它不广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。 ① 热电阻测温原理及材料:热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用铑、镍、锰等材料制造热电阻。 ② 热电阻测温系统的组成:热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点:“热电阻和数码温度控制显示表的分度号必须一致;为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采取三线制接法。” 2、热敏电阻:NTC热敏电阻器,具有体积小,测试精度高,反应速度快,稳定可靠,抗老化,互换性,一致性好等特点。广泛应用于空调、暖气设备、电子体温计、液位传感器、汽车电子、电子台历等领域。 3、热电偶:热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是: ① 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质影响。 ② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③ 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。 (1).热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 (2).热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。 标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。 非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。 我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准
大家的温度传感器会常常被腐蚀吗?我们的温度传感器隔几个月就会被腐蚀,然后就没敢再用,重新买新的。这些年了攒了好多根,就是外面那一层腐蚀了,里面都还是好的,扔了挺可惜的。这种情况的可以修吗?
[font=宋体][color=#1E1F24]传感器在各种技术和应用中都发挥着关键作用,其中光电传感器和红外传感器以其独特的运作原理被广泛应用。尽管它们都涉及光信号的转化,但光电传感器和红外传感器在工作原理和应用领域上存在明显的区别。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]光电传感器主要基于光电效应,即光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生相应的电效应现象。这种效应被用来将光信号转化为电信号,进而进行识别、检测或控制。根据光电效应现象的不同,光电传感器可以分为外光电效应、内光电效应及光生伏特效应三类。这种传感器在许多领域都有广泛应用,如工厂自动化、机器人技术、医疗诊断等。[/color][/font][align=center][img=光电液位传感器,600,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310231657105279_6094_4008598_3.jpg!w600x324.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24]相对而言,红外传感器则利用红外线的特性进行检测。红外线具有穿过某些物质的能力,例如人体和大多数非金属材料,因此红外传感器可以用于检测这些物质的存在或表面温度。由于红外线可以穿过一些可见光不能穿过的物质,因此红外传感器在某些情况下可以提供更准确的检测结果。红外传感器通常具有较高的灵敏度和响应速度,因此适用于快速、高精度的检测。例如,它们常被用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤等领域。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]总结来说,[url=https://www.eptsz.com]光电传感器[/url]和红外传感器的主要区别在于它们的工作原理和应用领域。光电传感器主要基于光电效应,适用于各种需要光信号转化的应用;而红外传感器则利用红外线的特性进行检测,主要用于温度测量、气体分析等领域。无论是哪种类型的传感器,它们都在现代科技和工程中发挥着不可或缺的作用。[/color][/font][font='Segoe UI',sans-serif][color=#1E1F24] [/color][/font]
各位老师,我想求购一些剪应力传感器。飞机在飞行过程中,由于流体的粘性作用,会在机翼表面产生摩擦力,也就是剪应力,我想用传感器阵列测量一系列点处的剪应力,要求传感器体积小、重量轻,不影响机翼的流线型。或者用微型风速计先测量出各点的风速,在计算剪应力。我想向各位老师咨询一下,哪些厂家、研究所出售这种传感器。谢谢!
今天用岛津AA-7000测试水中金属元素含量,使用的是石墨炉法,室温26℃(开空调),室外37℃,没做之前好好的,等做完之后回来再看的时候,原子化器表面覆盖了一层水珠,不过燃烧器表面却没有水珠,这到底是什么原因?在做的时候石墨管一升温就冒白雾,应该是水分蒸发了,空白很高。ps:此外空调表面也有水珠,不过空调是因为表面温度低了所以空气中的水蒸气会在其表面凝结,石墨管也是因为温度低???哪位大神解释一下??
温度传感器探头保护管(质地为陶瓷的) 微波消解主控罐上的 意大利Milestone 公司的 一个多少钱啊 不小心弄坏了
传感器的定义 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)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类: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。 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,它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。 传感器原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着: (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类 倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度) 分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移传感器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。 红外温度传感器 广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外[url=http://www.cgxk163.com]温度传感器[/url]、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供传感器、模块或完整的测温仪器,还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。 想了解更多信息吗,请访问辉格科技网 传感器的应用传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。 ① 专用设备 专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场,该领域要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。 ② 工业自动化 工业领域应用的传感器,如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的,以及传统的接近/定位传感器发展迅速。 ③ 通信电子产品 手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战,彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外,应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。 ⑤ 汽车工业 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平,目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只,种类通常达30余种,多则达百种。
1.什么是线性NTC温度传感器? 线性温度传感器就是线性化输出的负温度系数(简称NTC)热敏元件,它实际上是一种线性温度-电压转换元件,就是说在通以工作电流(100uA)的条件下,元件的电压值随温度呈线性变化,从而实现了非电量到电量的线性转换。 2.线性NTC温度传感器的主要特点是什么? 这种温度传感器其主要特点就是在工作温度范围内温度-电压关系为一直线,这对于二次开发测温、控温电路的设计,将无须线性化处理,就可以完成测温或控温电路的设计,从而简化仪表的设计和调试。 3.线性NTC温度传感器的测温范围是如何规定的? 就总的而言,测温范围可在-200~+200℃之间,但考虑实际的需要,一般无须如此宽的温度范围,因而规定三个不同的区段,以适应不同封装设计,同时在延长线的选用上亦有所不同。而对于温度补偿专用的线性热敏元件,则只设定工作温度范围为-40℃~+80℃。完全可以满足一般电路的温度补偿之用。 4.延长线的选用应遵循什么原则? 一般的在-200~+20℃、-50~+100℃宜选用普通双胶线;在100~200℃范围内应选用高温线。 5.基准电压的含义是什么? 基准电压是指传感器置于0℃的温场(冰水混合物),在通以工作电流(100μA)的条件下,传感器上的电压值。实际上就是0点电压。其表示符号为V(0),该值出厂时标定,由于传感器的温度系数S相同,则只要知道基准电压值V(0),即可求知任何温度点上的传感器电压值,而不必对传感器进行分度。其计算公式为:V(T)=V(0)+S×T示例:如基准电压V(0)=700mV;温度系数S=-2mV/℃,则在50℃时,传感器的输出电压V(50)=700—2×50=600(mV)。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。 6.温度系数S的含义是什么? 温度系数S是指在规定的工作条件下,传感器的输出电压值的变化与温度变化的比值,即温度每变化1℃传感器的输出电压变化之值: S=△V/△T(mV/℃)。温度系数是线性温度传感器做为温度测量元件的物理基础,其作用与热敏电阻的B值相似,这个参数在整个工作温度范围内是同一值,即-2mV/℃,而且各种型号的传感器也是同一值,这一点传统的热敏电阻温度传感器是无可比拟的。 7.互换精度这一参数有什么意义? 互换精度是指在同一工作条件下(同一工作电流、同一温场)对于同一个确定的理想拟合直线,每一只传感器的电压V(T)—温度T曲线与该直线的最大偏差,这个偏差通常按传感器的温度—电压转换系数S折合成温度来表示。由于传感器的输出线性化及温度—电压转换系数相同,即在测温范围内全程互换,所以互换精度表示了基准电压值的离散程度,即用基准电压值的离散值折合成温度值的大小来描述整批传感器之间的互换程度。一般分为三级:I级的互换偏差不大于0.3℃;J级不大于0.5℃;K级不大于1.0℃。 8.线性度的意义是什么? 线性度是描述传感器的输出电压值随温度变化的线性程度,实际上也就是传感器输出电压在工作温度范围内相对于理想拟合直线的最大偏差。一般情况下,其线性度的典型值为±0.5%,很显然传感器的线性度越高(其值越小),对于仪表的设计就越简单,在仪表的输入级完全不必采用线性化处理。 9.为什么说线性温度传感器是规范化输出? 所谓规范化输出,就是在0℃温度点上传感器在规定的工作条件下,输出的电压值仅限于某一小范围内,即使不互换,其基准电压值仅限定在690-710mV之间,这样在电路设计时,易于在宏观上把握传感器的输出情况,不论在桥路设计还是温度补偿,只要在690-710mV之间考虑,在调试中稍加调整即可。而不象普通的热敏电阻由于型号不同,其阻值也不同,针对不同的型号,需进行不同的设计计算。所以线性温度传感器的规范化输出,可以使仪表电路实现规范化设计。 10.用户如何检验线性温度传感器? 用户在购买传感器后,可在恒流的条件下,依温区的大小,采用两点或三点测试,以检验互换精度、线性度和温度系数。一般情况下,最简单的检验方法只要检验基准电压值即可。而所有电气参数,在交货时均有随货参数表(合格证),以提供该批传感器的详细参数指标。对测试条件有如下要求:恒流源:100μA±0.5%;恒温温场:波动度:≤±0.05℃;测试仪表:41/2或51/2数字电压表。 11.实际使用温度传感器是否一定要采用恒流源供电? 一般情况下是不必要的,桥路恒压供电完全可以(参见图1、图2)。这是因为在100μA左右的电流条件下,传感器的温度—电压转换系数变化量很小,可以给一个实测数量级的概念:在100μA时 S=-2mV/℃在40μA 时 S=-2.1mV/℃在1000μA时S=-1.9mV/℃而在实际的桥路恒压供电时,其电流变化不会有如此大的幅度。恒压供电时,传感器负载电阻值如何确定? 恒压供电时,负载电阻接在电源与传感器正极之间,信号从传感器正极与负极之间输出,设计电阻值R时,以在0C时使传感器工作电流为100μA即可。如传感器的基准电压为V(0)(mV),恒压源为VDD(mV),则R=(VDD-V(0))(mV)/0.1(mA)。对于计算出的电阻值R,如果实际的电阻没有这种阻值,可就近阻值选用,对测温精度没有影响。 12.线性温度补偿元件做为电路温度补偿有什么优越性? 这主要考虑热敏元件的输出规范化及温度系数的一致性,便于设计。另外,由于温度系数与晶体管电路中的晶体管基、射极电压的温度系数相同,做为稳定晶体管电路的工作点的基极偏流元件是非常合适的。而将几只元件串联使用,可以通过并联电位器方式,通过电位器的调节出不同的温度系数,以实现精确的温度补偿作用(参见图3)。这种温度系数可调的补偿元件,无须繁杂设计,对元件的工作电流也无严格要求,这也是这种线性热敏元件用于温度补偿的一大优点。 13.稳定性的含义是什么? 稳定性是指传感器的基准电压值年漂移量,这个漂移量再按温度—电压转换系数折合成温度值,即稳定性=±△V/S/年。线性温度传感器的稳定性为±0.05℃/年。这一参数描述了传感器在各种使用条件下保持原有特性的能力。 14.长线传输对传感器信号是否有影响? 应当说影响不大,一般情况下传输距离可达1000米以上。如果距离再远,可以考虑将传感器输出的信号在当地转换成数字量,这样可以方便地实现更远距离的传输。
热电偶是最常用的测温器件之一,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表转换成被测介质的温度。因为热电偶温度传感器具有测量范围宽、精度高以及响应时间快等优点,所以得到广泛的使用。本篇文章主要探讨插入深度对热电偶温度传感器的影响。 热电偶测温点的选择是最重要的。测温点的位置,对于生产工艺过程而言,一定要具有典型性、代表性,否则将失去测量与控制的意义。热电偶插入被测场所时,沿着传感器的长度方向将产生热流。当环境温度低时就会有热损失。致使热电偶温度传感器与被测对象的温度不一致而产生测温误差。总之,由热传导而引起的误差,与插入深度有关。而插入深度又与保护管材质有关。金属保护管因其导热性能好,其插入深度应该深一些,陶瓷材料绝热性能好,可插入浅一些。对于工程测温,其插入深度还与测量对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或高速气流温度的测量,将不受上述限制,插入深度可以浅一些,具体数值应由实验确定。
智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择,主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式,有的还增加了低温极限扩展模式,操作非常简便。对某些智能温度传感器而言,主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654),分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。 能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器,构成智能化温控系统;它们还可以脱离微控制器单独工作,自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化 目前,智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计 传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术,其噪声容限低,抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D转换器,它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号,再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术,来提高有效分辨力。Σ-Δ式A/D转换器不仅能滤除量化噪声,而且对外围元件的精度要求低;由于采用了数字反馈方式,因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。 为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作,在AD7416/7417/7817、LM75/76、MAX6625/6626等智能温度传感器的内部,都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器,专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时,才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的,故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时,那么偶然受到一次或两次噪声干扰,都不会影响温控系统的正常工作。 LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器,非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce,即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能,可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH,台式计算机一般为75°C,高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时, INT端立即使主机产生中断,再通过电源控制器发出信号,迅速将主电源关断起到保护作用。此外,当温度超过CPU的极限温度时,严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源,并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源,以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。 为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路,一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型,当人体放电时,TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断/比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。 最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能,能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion,英文缩写为prc)模式,能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差,即使引线阻抗达到100欧姆,也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器 虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准,以实现最佳性能指标。最近,美国B&K公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器,其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘,软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时,传感器通过数据采集器接至计算机,首先从计算机输入该传感器的产品序列号,再从软盘上读出有关数据,然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器 网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量,再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络,以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享,在更换传感器时无须进行标定和校准,可做到“即插即用(Plug&PlAy)”,这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统 单片系统(
医学临床及动物实验要求对温度进行精确快速的测量,尤其在肿瘤热疗中,温度传感器在对组织温度进行多点实时测量的同时还要消除传统温度计受电磁辐射干扰的问题。相比于传统温度传感器,光纤温度传感器以其良好的电绝缘性可以很好的应用于生物医疗领域。[img=,301,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812140942513236_2945_3332482_3.jpg!w301x300.jpg[/img]本文针对现有医用温度传感器的不足,根据光纤布拉格光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的理论,找到由工采网从加拿大进口的光纤温度传感器 - FOT-L-BA,这是一款非常适合在极端环境下测量温度的光纤温度传感器,这种极端环境包括低温、核环境、微波和高强度的RF等。都是完全不受EMI和RFI影响,同时,它们的尺寸小、针对危险环境内置安全装置、耐高温、耐腐蚀并且具备较高的精度。最后并对其传感特性进行了研究,具体工作如下:1、医用FBG温度传感器的研制及其特性研究 利用相位掩模板法在普通石英光纤和包层模抑制(CMS)光纤上刻制FBG,并进行了温度和弯曲特性的相关实验研究。实验发现,两种光纤刻制的FBG具有相似的温度灵敏度,分别为11.5pm/℃和10.6pm/℃,且具有良好的线性度,相关系数大于0.99。CMS光纤制备的FBG对弯曲曲率的敏感度较普通光纤制备的FBG低,更适用于人体温度的测量。2、医用FBG温度传感器的温敏式封装及其特性研究 根据温敏式封装的原理,选用热膨胀系数大、温变性质稳定的材料对FBG温度传感器进行了封装,在对FBG起到保护作用的同时,使其具有较高的温度灵敏度,较好的重复性、线性度和稳定性。首先用环氧树脂将FBG封装在聚四氟乙烯管中,虽然温度增敏效果明显,约为裸FBG的12倍,但其线性度不如裸FBG。为了不破坏裸FBG良好的线性度,使FBG在毛细套管中处于自由状态,在毛细套管两端点胶用来固定光纤光栅。分别使用毛细玻璃管,毛细钢管,聚四氟乙烯管作为基底材料,其温度灵敏度系数分别为8.7pm/℃,38pm/℃,23.4pm/℃,并且中心波长的漂移量与温度变化呈现良好的线性关系。为了避免粘胶剂对光纤光栅的影响,提出一种双管无胶封装方式,封装后的温度传感器具有更好的线性度,温度灵敏度系数为18.9pm/℃。实验结果表明,封装后的FBG温度传感器的灵敏度不仅与热膨胀系数有关,与封装材料的导热性也有密切的联系。3、LPFG温度传感器的研制及其传感特性的研究 用高频CO_2激光脉冲在普通石英光纤中写入LPFG。实验研究了LPFG的温度及弯曲特性。其温度灵敏度约为75pm/℃,约为裸FBG的7.5倍,并且呈现良好的线性度。其透射峰幅值对温度不敏感,但对弯曲曲率敏感。为了使其更适合于工程中的应用,提出了一种灌装酒精的封装方式。封装后出现两个明显的谐振峰。1508nm处的谐振峰随温度的升高发生蓝移,温度灵敏度为56.9pm/℃。1472nm处的谐振峰随温度的升高发生红移,温度灵敏度为531.2pm/℃,是裸LPFG的7倍,裸FBG的53倍。有效提高了长周期光纤光栅温度传感特性、避免外界其他因素的干扰。4、封装后的光纤光栅温度传感器在微波及超声波环境中测试将封装好的光纤光栅温度传感器分别放入微波环境及超声波环境中,并进行温度特性测试。实验表明,封装后的光纤光栅温度传感器不受微波及超声波的干扰,仍然保持原有的温度灵敏度,并且具有良好的线性度及稳定性。本项目研制的光纤光栅温度传感器分辨率达到0.02℃,并且具有抗微波、超声波、电磁干扰的优点,可以广泛应用于磁流体热疗、核磁共振等有电磁场、微波、超声波干扰的生物医疗领域。
除湿器,可分为民用除湿器和工业除湿器两类,属于空调家庭的一部分,一般由压缩机、热交换器、风机、水贮器、外壳和控制器组成。分离式液位传感器通常用于除湿器内水箱液位变化的检测。通常,当贮水器内部上升到传感器位置时,传感器给出信号,以实现满水提醒功能,防止水溢出。分离式液位传感器是非接触式的检测,顶部的透镜与传感器分离。因此,使用分离式光电液位传感器时,必须在水箱上设计一个透镜(可由我们的结构工程师协助)。通常,透镜与水箱一起成型,以避免成本的增加。[align=center][img]https://uploader.shimo.im/f/VFkrEvRSPrse2bWF.jpg!thumbnail[/img][/align]分离的光电液位传感器采用光学反射原理,内置发射接收管。当液体不接触时,发射极管发出的光直接返回接收器。当液体覆盖透镜时,光在液体中折射,因此只能接收到少量的光。分离的光电液位传感器不受温度、压力、磁、腐蚀等因素的影响,具有可靠性高、寿命长、无需维护等特点。而且面校验,免调试,可以直接安装。因此,在除湿器上采用了分离的液位传感器,直接连接电路即可分离液位传感器还可实现咖啡机、净水器等的缺水保护功能。
[size=16px][color=#339999]摘要:为解决石英晶体微量天平这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的温度控制精度差和测试效率低的问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了小尺寸、高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/color][/size][size=16px][color=#339999][/color][/size][align=center][size=16px][img=TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用,550,309]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141513442750_3958_3221506_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)作为一种超高灵敏的质量检测装置,其测量精度可达纳克级,并广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中,用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度及粘弹性结构检测等。石英晶体微天平实际上是一种压电传感器,它利用了石英晶体的压电效应,将石英晶体电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化,进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的测量结果。石英晶体微天平除了具有高灵敏度高和高精度之外,最大特点是结构简单和成本低,它由一薄的石英片组成,两侧金属化,提供电接触。QCM的工作原理类似于用于时间和频率控制的晶体振荡器,但QCM表面常暴露在周围环境中,且对环境温度变化非常敏感,QCM的一个重要技术指标就是频率温度特性。在QCM的具体应用中,温度变化会严重影响QCM测量结果,因此准确测量频率温度特性是表征评价QCM的一项重要内容。但在目前的各种频率温度特性测试装置中,特别是高精度温度控制装置,还存在以下问题:[/size][size=16px] (1)在常用的-10~+70℃的温度范围内需要对QCM进行多个设定点的高精度温度控制和频率测量,而目前常用温控技术往往控制精度偏低,若提高控制精度又带来测试时间过长的问题。[/size][size=16px] (2)专门用于压电晶体频率温度特性测试的恒温装置往往体积普遍偏大,内部温度均匀性较差,同样会带来温控精度差的问题,仅能用于批量压电晶体较低精度的频率温度特性测试。[/size][size=16px] (3)尽管采用了TEC半导体制冷技术可实现QCM的高精度温度控制,实现了小型化和快速温控和频率测量,但存在的问题是多个温度点的自动化程序控制能力差,无法实现全温度区间内多个温度点的自动控制和频率测量。[/size][size=16px] 为了解决QCM这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的上述问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了进行石英精度微天平(QCM)的频率温度特性测量,需要将QCM放置在一个受控的热环境中。为了提高热环境的温度控制精度,热环境的尺寸空间较小,并采用TEC模组进行加热和制冷,整个热控装置的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=压电传感器频率温度测量温控系统示意图,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141516237559_7391_3221506_3.jpg!w690x209.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 石英精度微天平频率温度特性温控装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,TEC被放置在铝制均热套和散热器之间,铝制均热套作为热稳定工作的密闭腔体,为整个腔体提供均匀的温度环境。散热器直接浸泡在水浴中使得TEC的工作表面达到较低的负温度,散热器也可以直接采用水冷板,水冷板内通循环冷却水。[/size][size=16px] 另外,在频率温度特性测试过程中,TEC要提供高低温范围内温度控制,那么在高低温运行时,TEC工作表面和散热器之间存在较大差异,因此,在TEC周围布置隔热材料以减少其两侧之间的热流,从而增加TEC工作面的温度均匀性。[/size][size=16px] 铝制均热套放置在TEC工作表面的顶部,在均热套与TEC之间采用银胶以减小均热套与TEC工作表面之间的接触热阻,铝制均热套被隔热材料包裹以减少与环境的热交换。[/size][size=16px] 在铝制均热套内布置了两只电阻型温度传感器,其中一只安装在铝制均热套的侧壁上作为控温传感器,此温度信号提供给超高精度的PID控制器进行温度自动控制。另一只用来测量固定在铝制支架上的QCM组件温度。[/size][size=16px] 在图1所示的温控装置中,为满足不同尺寸和结构的TEC温控装置,采用了独立的TEC换向电源以满足不同加热功率的需要。在温控器方面,则采用了超高精度的PID控制器,可直接对TEC进行加热制冷双向控制,其中AD为24位,DA为16位,最小输出百分比为0.01%,PID参数自整定,可编程程序控制,由此可实现高精度的温度控制。[/size][size=16px] 对于图1所示结构的温控装置,在全温区范围内设定点从-10变化到+70℃,步进5℃,其温度控制可实现±12mK的温度稳定性和±15mK的设定值精度。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 上述压电传感器频率温度特性测试的温控解决方案,主要具备以下几个特点:[/size][size=16px] (1)采用了TEC半导体制冷组件,可低成本的实现压电传感器频率温度特性测试过程中的精密温度控制,并使得整个频率温度特性测试装置的体积非常小巧。[/size][size=16px] (2)整个温控结构的设计简便,但可以实现0.02℃以内的控制精度和重复性,完全能满足各种压电传感器的频率温度特性测试需要。[/size][size=16px] (3)由于采用了目前最高精度的工业级可编程PID控制器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比,这是实现高精度TEC温度控制的必要条件。[/size][size=16px] (4)高精度的可编程PID控制器可按照设定程序进行全测试过程的温度自动控制,设定程序可通过随机的计算机软件进行编辑和修改,控制过程参数可自动进行显示和存储。[/size][size=16px] 总之,本文为实现高精度、简便小巧和低价格的压电传感器频率温度特性测试中的温度控制提供了切实可行的解决方案,为单个或少量压电传感器稳频特性评价提供了有效的技术途径。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]