測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
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表2、接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量測(cè)溫的比較 
通常采用的測(cè)量電路有三種?！半娮枋綔y(cè)溫元件測(cè)量電路”，該測(cè)量電路要考慮消除非線性誤差和熱電阻導(dǎo)線對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響?！半妱?shì)型測(cè)溫元件測(cè)量電路”，該電路需考慮線性化和冷端補(bǔ)償，信號(hào)處理電路較熱電阻的復(fù)雜?！半娏餍蜏y(cè)溫元件測(cè)量電路”，半導(dǎo)體集成溫度傳感器是最典型的電流型溫度測(cè)量元件，當(dāng)電源電壓變化、外接導(dǎo)線變化時(shí)，該電路輸出電流基本不受影響，非常適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫。
溫度測(cè)量的最新進(jìn)展
● 研制適應(yīng)各種工業(yè)應(yīng)用的測(cè)溫元件和溫度傳感器。
鉑薄膜溫度傳感器 膜厚1μm，可置于極小的測(cè)量空間，作溫度場(chǎng)分布測(cè)量，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)1ms，偶絲最小直徑25μm，熱偶體積小于1×10-4mm3，質(zhì)量小于1μg。
多色比色溫度傳感器 能實(shí)時(shí)求出被測(cè)物體發(fā)射率的近似值，提高輻射測(cè)溫的精度。
諧振式石英音叉溫度傳感器 溫度分辨率可達(dá)0.0009℃，準(zhǔn)確度可達(dá)0.02℃，測(cè)量范圍可達(dá)-200～260℃，線性度可達(dá)0.1～0.05％。
Z-元件構(gòu)成的新型溫控器件 具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、速度快、低功耗、低成本等特點(diǎn)。
集成溫度傳感器 利用擴(kuò)散硅技術(shù)制作，適合批量生產(chǎn)，一致性好，靈敏度達(dá)11.3/℃。
W-Re溫度傳感器 利用W-Re熱電偶制作的高溫傳感器，能檢測(cè)上限溫度為2300℃，適用于還原、惰性、真空、核幅射等環(huán)境的高溫測(cè)量。
智能溫度傳感器 利用MEMS技術(shù)，將典型的測(cè)溫元件、信號(hào)調(diào)理電路、帶數(shù)字總線接口的微處理器組合為一整體而構(gòu)成智能溫度傳感器系統(tǒng)。
● 測(cè)溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)從“有線”向“無(wú)線”發(fā)展。
傳統(tǒng)的溫度測(cè)量通常采用帶有電纜的有線連接方式，但對(duì)于有些場(chǎng)合，如旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)物體的溫度測(cè)量、環(huán)境惡劣人員無(wú)法涉足之處、不宜采用有線的環(huán)境，隨著智能溫度傳感器的應(yīng)用，并從節(jié)省布線成本考慮，測(cè)溫技術(shù)開(kāi)始從“有線”向“無(wú)線”發(fā)展。
采用無(wú)源聲表面波諧振器的無(wú)線溫度測(cè)量虛擬儀器系統(tǒng) 引入信號(hào)處理方法和反饋控制，降低了系統(tǒng)成本，提高了測(cè)量精度和測(cè)量距離，結(jié)合通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)和數(shù)據(jù)I/O板卡，通過(guò)軟件進(jìn)行靈活控制，可根據(jù)不同環(huán)境以及測(cè)量過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)量參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)檢測(cè)。當(dāng)發(fā)射功率為100mW時(shí)，無(wú)線檢測(cè)距離為4m處，諧振頻率重復(fù)測(cè)量的不確定度約為0.09kHz，3m處對(duì)溫度測(cè)量靈敏度的不確定度約為0.1℃。
空調(diào)用溫度、濕度傳感器系統(tǒng) 該系統(tǒng)有主機(jī)與分機(jī)兩部分。分機(jī)定期將置于內(nèi)部的溫、濕度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)以無(wú)線方式傳送給主機(jī)。主機(jī)通過(guò)輸出單元將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送給控制裝置。由于分機(jī)采用電池供電，可放置在任何地方，并將控制信號(hào)以無(wú)線方式傳遞，十分方便。
無(wú)線巡回檢測(cè)系統(tǒng) 對(duì)于安裝在現(xiàn)場(chǎng)的傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)，不用巡檢人員到現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)或記錄，而是通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，對(duì)帶有無(wú)線傳輸模式的現(xiàn)場(chǎng)用傳感器進(jìn)行無(wú)線巡回檢測(cè)。這種檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于危險(xiǎn)場(chǎng)所及高部位的檢測(cè)將十分方便。
● 測(cè)溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)“由點(diǎn)到線、由線到面、由表到里”的方向發(fā)展。
多芯熱電偶 傳統(tǒng)的溫度測(cè)量主要是基于“點(diǎn)”的溫度測(cè)量，然而人們往往需要關(guān)注整個(gè)溫度場(chǎng)的溫度分布，如整個(gè)爐窯的溫度分布、擴(kuò)散爐內(nèi)的溫場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)各點(diǎn)的溫度，因此出現(xiàn)了多芯鎧裝熱電偶，或用測(cè)溫電纜，沿電纜線組裝多支熱電偶或熱電阻測(cè)量“線”狀溫度分布。
光纖式溫度分布測(cè)量技術(shù) 光纖式溫度分布測(cè)量技術(shù)是用一支傳感器就能測(cè)出線狀溫度分布的劃時(shí)代技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是將激光脈沖射到光纖中，依據(jù)到達(dá)各處返回的散射光中斯托克及反斯托克光之比，求其溫度。這種光纖式溫度分布測(cè)量技術(shù)最長(zhǎng)可測(cè)量30Km以內(nèi)的溫度分布。用于測(cè)量油井從地面到地下深度方向的溫度分布是很理想的。
用輻射溫度計(jì)或熱像儀測(cè)量表面溫度分布 對(duì)于物體表面溫度的測(cè)量和控制，過(guò)去多用輻射溫度計(jì)和熱像儀，如用熱像儀測(cè)量鋼鐵廠高爐外表層的溫度分布，用紅外輻射溫度計(jì)測(cè)量水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)爐表面溫度監(jiān)視等。但如用光纖式溫度分布測(cè)量技術(shù)不僅可提高測(cè)量精度，而且可大幅度降低成本。
深部溫度測(cè)量 可用加長(zhǎng)熱電偶的方法，但使用極不方便?？刹捎蒙畈繙囟葴y(cè)量特殊裝置，該裝置有加熱器、金屬框、絕熱層、測(cè)溫元件（如熱敏電阻）組成。其原理是在加熱器的表面，能消除其溫度梯度，并能測(cè)出其表面溫度，從而知道其深部溫度。(end)
評(píng)論