I. Khái niệm cơ bản về đo nhiệt độ

1. Định nghĩa nhiệt độ:

Nhiệt độ là một đại lượng vật lý mô tả mức độ nóng và lạnh của một vật thể. Nhiệt độ chỉ có thể được đo gián tiếp thông qua một số đặc tính của vật thể thay đổi theo nhiệt độ, và thước đo được sử dụng để đo giá trị nhiệt độ của vật thể được gọi là thang đo nhiệt độ. Nó xác định điểm bắt đầu đọc nhiệt độ (điểm không) và đơn vị cơ bản để đo nhiệt độ. Hiện nay, các tiêu chuẩn nhiệt độ được sử dụng nhiều hơn có tiêu chuẩn nhiệt độ, tiêu chuẩn nhiệt động lực và tiêu chuẩn thực dụng.

Thang nhiệt độ Celsius (℃) quy định: ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn, điểm nóng chảy của băng là 0 độ, điểm sôi của nước là 100 độ, ở giữa là 100 phần bằng nhau, mỗi phần bằng nhau được chia thành 1 độ Celsius, biểu tượng là ℃.

Thang nhiệt độ Fahrenheit (℉) quy định: ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn, điểm nóng chảy của băng là 32 độ, điểm sôi của nước là 212 độ, và phân chia giữa 180 phần bằng nhau ký hiệu 1 độ Fahrenheit cho mỗi phần bằng nhau.

Thang nhiệt động lực học (ký hiệu T), còn được gọi là thang nhiệt độ Kelvin (ký hiệu K), hoặc thang nhiệt độ, quy định nhiệt độ 0 độ khi chuyển động phân tử dừng lại.

Thang nhiệt độ: Thang nhiệt độ thực tế là một thang nhiệt độ giao thức, nó gần với thang nhiệt động lực học, và độ chính xác tái hiện cao, dễ sử dụng. Nhiệt độ thông dụng hiện nay là "Nhiệt độ thực tế năm 1968 - Phiên bản sửa đổi năm 1975" được thông qua tại Đại hội lần thứ 15 năm 1975, được ghi là IPTS-68 (REV-75). Tuy nhiên, do nhiệt độ IPTS-68 không bị bắt giữ, Ủy ban Đo lường, trong Nghị quyết VII của Hội nghị Đo lường lần thứ 18, đã ủy quyền cho cuộc họp năm 1989 thông qua ITS-90, thang đo nhiệt độ ITS-90 thay thế IPS-68. Nước ta đã thực hiện đầy đủ thang nhiệt độ ITS-90 kể từ ngày 1 tháng 1 năm 1994.

Nhiệt độ năm 1990:

a、 Đơn vị nhiệt độ: Nhiệt độ nhiệt động lực học là đại lượng thủ vật lý cơ bản, đơn vị Kelvin của nó, được định nghĩa là 1/273,16 nhiệt độ nhiệt động lực học tại điểm ba pha của nước, sử dụng chênh lệch với 273,15K (điểm đóng băng) để biểu thị nhiệt độ, vì vậy phương pháp này vẫn được bảo tồn cho đến ngày nay. Theo định nghĩa, độ C có kích thước bằng Kelvin và chênh lệch nhiệt độ cũng có thể được biểu thị bằng độ C hoặc Kelvin. Thang nhiệt độ ITS-90 xác định cả nhiệt độ Kelvin (ký hiệu T90) và nhiệt độ Celsius (ký hiệu T90).

b、 Quy tắc chung của thang nhiệt độ ITS-90: ITS-90 từ 0,65K lên đến định luật bức xạ Planck sử dụng nhiệt độ cao zui thực tế có thể đo được bằng bức xạ đơn sắc. ITS-90 được xây dựng theo cách này, nghĩa là bất kỳ ước tính nào của T khi áp dụng nhiệt độ trong phạm vi đầy đủ, thuận tiện hơn nhiều so với đo trực tiếp nhiệt độ động lực học của T90, chính xác hơn và có tính lặp lại cao.

Định nghĩa ITS-90:

* Vùng nhiệt độ từ 0,65K đến 5,00K, T90 được xác định bởi công thức liên quan giữa áp suất hơi và nhiệt độ của 3He và 4He.

Vùng nhiệt độ thứ hai từ 3,0K đến điểm ba pha neon (24,5661K) T90 được xác định bằng nhiệt kế khí heli.

Vùng nhiệt độ thứ ba là giữa điểm ba pha hydro hành động phẳng (13,8033K) và điểm đóng băng của bạc (961,78 ° C), T90 được xác định bằng nhiệt kế kháng bạch kim, được lập chỉ mục bằng cách sử dụng một tập hợp các phương pháp chèn định nghĩa được chỉ định. Vùng nhiệt độ trên điểm đóng băng bạc (961,78 ° C), T90 được xác định theo định luật bức xạ Planck, dụng cụ tái hiện là nhiệt kế quang học.

II. Phân loại dụng cụ đo nhiệt độ

Dụng cụ đo nhiệt độ có thể được chia thành hai loại chính là loại tiếp xúc và không tiếp xúc theo cách đo nhiệt độ. Thông thường, thiết bị đo nhiệt độ tiếp xúc tương đối đơn giản, đáng tin cậy và độ chính xác đo cao; Nhưng bởi vì các yếu tố đo nhiệt độ và môi trường đo cần phải được thực hiện đầy đủ kim cương giao nhiệt, cần một thời gian nhất định để đạt được cân bằng nhiệt, do đó, có một hiện tượng chậm trễ của việc đo nhiệt độ, trong khi bị hạn chế bởi vật liệu chịu nhiệt độ cao, không thể được áp dụng để đo nhiệt độ cao. Nhiệt độ đo bằng dụng cụ không tiếp xúc được đo bằng nguyên lý bức xạ nhiệt, các yếu tố đo không cần tiếp xúc với môi trường đo, phạm vi đo nhiệt độ rộng, không bị giới hạn bởi giới hạn trên của nhiệt độ đo, cũng không phá hủy trường nhiệt độ của vật thể đo, tốc độ phản ứng nói chung là tương đối nhanh; Nhưng bị ảnh hưởng bởi độ phát xạ của vật thể, khoảng cách đo lường, khói và hơi nước và các yếu tố bên ngoài khác, lỗi đo lường của nó khá lớn.

III. Lựa chọn cảm biến

Tiêu chuẩn quốc gia GB7665-87 định nghĩa cảm biến theo định nghĩa: "Thiết bị hoặc thiết bị có thể cảm nhận được đo lường theo quy định và chuyển đổi thành tín hiệu có thể sử dụng theo quy luật nhất định, thường bao gồm các thành phần nhạy cảm và các thành phần chuyển đổi". Cảm biến là một thiết bị phát hiện, có thể cảm nhận được thông tin được đo và có thể phát hiện thông tin được cảm nhận, theo một quy luật nhất định, chuyển đổi thành tín hiệu điện hoặc các hình thức đầu ra thông tin cần thiết khác để đáp ứng các yêu cầu truyền tải, xử lý, lưu trữ, hiển thị, ghi lại và kiểm soát thông tin. Nó là liên kết hàng đầu để thực hiện phát hiện tự động và điều khiển tự động.

(1) Cảm biến hiện đại khác nhau về nguyên tắc và cấu trúc, làm thế nào để lựa chọn hợp lý cảm biến theo mục đích đo lường cụ thể, đối tượng đo lường và môi trường đo lường, là vấn đề đầu tiên cần giải quyết khi thực hiện một số lượng nhất định. Sau khi cảm biến được xác định, phương pháp đo và thiết bị đo phù hợp với nó cũng có thể được xác định. Sự thành công hay thất bại của kết quả đo lường phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn cảm biến có hợp lý hay không.

1, theo đối tượng đo lường và môi trường đo lường để xác định loại cảm biến: để thực hiện một công việc đo lường cụ thể, trước tiên phải xem xét nguyên tắc nào được áp dụng cho cảm biến, điều này đòi hỏi phải phân tích nhiều yếu tố sau khi xác định. Bởi vì, ngay cả khi đo cùng một lượng vật lý, có nhiều nguyên tắc của cảm biến để lựa chọn, một nguyên tắc của cảm biến là phù hợp hơn, sau đó cần phải xem xét các vấn đề cụ thể sau đây theo các đặc điểm của đo lường và điều kiện sử dụng của cảm biến: kích thước của phạm vi; Yêu cầu về khối lượng của vị trí được đo đối với cảm biến; Phương pháp đo là tiếp xúc hoặc không tiếp xúc; Phương pháp dẫn tín hiệu, đo có dây hoặc không tiếp xúc; Nguồn gốc của cảm biến, là nhập khẩu hay sản xuất trong nước, giá cả có thể chấp nhận được hay không, hoặc tự phát triển.

2, sự lựa chọn độ nhạy: Thông thường, trong phạm vi tuyến tính của cảm biến, hy vọng độ nhạy của cảm biến càng cao càng tốt, bởi vì chỉ khi độ nhạy cao, tín hiệu đầu ra tương ứng với sự thay đổi được đo lường sẽ có lợi hơn cho việc xử lý tín hiệu. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ nhạy của cảm biến cao, tiếng ồn bên ngoài không liên quan đến việc đo lường cũng dễ dàng bị trộn lẫn, cũng sẽ được khuếch đại bởi hệ thống khuếch đại, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo, do đó yêu cầu cảm biến phải có tỷ lệ tín hiệu lưỡng cực cao, giảm thiểu tín hiệu nhà máy được giới thiệu từ bên ngoài. Độ nhạy của cảm biến có tính định hướng. Khi được đo là đại lượng một chiều và yêu cầu định hướng của nó cao hơn, bạn nên chọn cảm biến có độ nhạy nhỏ theo hướng khác, nếu được đo là vectơ đa chiều, thì độ nhạy chéo của cảm biến được yêu cầu càng nhỏ càng tốt.

Đặc tính đáp ứng tần số: Đặc tính đáp ứng tần số của cảm biến xác định dải tần số được đo, phải duy trì điều kiện đo không bị biến dạng trong dải tần số cho phép, trên thực tế, phản ứng của cảm biến luôn có độ trễ nhất định, hy vọng độ trễ càng ngắn càng tốt. Phản ứng tần số của cảm biến cao, dải tần số tín hiệu có thể đo được rộng, trong khi do ảnh hưởng của các đặc tính cấu trúc, quán tính của hệ thống cơ học lớn hơn, do tần số tín hiệu có thể đo được của cảm biến thấp hơn. Trong các phép đo động, các đặc tính phản ứng phải được đáp ứng theo đặc điểm của tín hiệu (trạng thái ổn định, ngẫu nhiên, v.v.) để không tạo ra lỗi quá mức.

4, phạm vi tuyến tính: phạm vi tuyến tính của cảm biến đề cập đến phạm vi tỷ lệ thuận giữa đầu ra và đầu vào. Về mặt lý thuyết, trong phạm vi này, độ nhạy được giữ cố định, phạm vi tuyến tính của cảm biến càng rộng, phạm vi của nó càng lớn và có thể đảm bảo độ chính xác đo nhất định. Khi chọn cảm biến, khi loại cảm biến được xác định trước tiên phải xem phạm vi của nó có đáp ứng yêu cầu hay không. Nhưng trên thực tế, không có cảm biến nào có thể đảm bảo tuyến tính, và tuyến tính của nó cũng tương đối. Khi yêu cầu độ chính xác đo tương đối thấp, trong một phạm vi nhất định, bạn có thể xem gần đúng cảm biến với lỗi phi tuyến tính nhỏ hơn là tuyến tính, điều này sẽ mang lại sự tiện lợi lớn cho phép đo.

Ổn định: Sau khi sử dụng cảm biến trong một thời gian, khả năng duy trì hiệu suất không thay đổi của nó được gọi là ổn định. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định lâu dài của cảm biến, ngoài cấu trúc của chính cảm biến, chủ yếu là môi trường sử dụng cảm biến. Do đó, để cảm biến có độ ổn định tốt, cảm biến phải có khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ. Trước khi chọn cảm biến, bạn nên điều tra môi trường sử dụng và chọn cảm biến phù hợp với môi trường sử dụng cụ thể hoặc thực hiện các biện pháp thích hợp để giảm tác động môi trường. Trong một số trường hợp yêu cầu cảm biến có thể được sử dụng lâu dài và dễ dàng thay thế hoặc đánh dấu, sự ổn định của cảm biến được lựa chọn yêu cầu nghiêm ngặt hơn và có thể chịu được thử nghiệm trong một thời gian dài.

Độ chính xác: Độ chính xác là một chỉ số hiệu suất quan trọng của cảm biến, nó là một liên kết quan trọng liên quan đến độ chính xác đo lường của toàn bộ hệ thống đo lường. Độ chính xác của cảm biến càng cao, giá của nó càng đắt, do đó, độ chính xác của cảm biến chỉ cần đáp ứng yêu cầu độ chính xác của toàn bộ hệ thống đo lường là được, không cần phải chọn quá cao, vì vậy bạn có thể chọn cảm biến rẻ hơn và đơn giản hơn trong số nhiều cảm biến đáp ứng cùng một phép đo. Nếu mục đích đo lường là phân tích định tính, hãy chọn cảm biến có độ chính xác cao lặp lại, không nên chọn độ chính xác cao; Nếu để phân tích định lượng, các giá trị đo lường phải thu được, bạn cần chọn cảm biến có độ chính xác để đáp ứng yêu cầu. Đối với một số trường hợp sử dụng đặc biệt, không thể chọn cảm biến thích hợp, cần phải tự thiết kế và sản xuất cảm biến, hiệu suất của cảm biến tự chế phải đáp ứng yêu cầu sử dụng.

(2) Máy đo nhiệt độ:

1, điện trở nhiệt: điện trở nhiệt là một loại máy dò nhiệt độ thường được sử dụng ở vùng nhiệt độ thấp và trung bình zui. Các tính năng chính của nó là độ chính xác đo cao và hiệu suất ổn định. Độ chính xác đo của điện trở nhiệt bạch kim là zui cao, nó không được sử dụng rộng rãi trong đo nhiệt độ công nghiệp, và nó được chế tạo thành máy đo tiêu chuẩn.

① Nguyên lý và vật liệu đo nhiệt độ kháng nhiệt: đo nhiệt độ kháng nhiệt được dựa trên giá trị điện trở của dây dẫn kim loại khi nhiệt độ tăng và đặc tính này được tăng lên để đo nhiệt độ. Điện trở nhiệt chủ yếu được làm từ vật liệu kim loại, hiện tại ứng dụng zui chủ yếu là bạch kim và đồng, ngoài ra, hiện nay đã bắt đầu sử dụng rhodium, niken, mangan và các vật liệu khác để sản xuất điện trở nhiệt.

② Thành phần của hệ thống đo nhiệt độ kháng nhiệt: Hệ thống đo nhiệt độ kháng nhiệt thường bao gồm điện trở nhiệt, dây dẫn kết nối và bảng hiển thị điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số, v.v. Cần lưu ý hai điểm: "Số chỉ mục của bảng hiển thị điện trở nhiệt và điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số phải phù hợp; để loại bỏ ảnh hưởng của sự thay đổi điện trở của dây dẫn kết nối, phương pháp kết nối ba dây phải được thực hiện."

2, Thermistor: NTC Thermistor, với kích thước nhỏ, độ chính xác kiểm tra cao, tốc độ phản ứng nhanh, ổn định và đáng tin cậy, chống lão hóa, khả năng thay thế, tính nhất quán tốt, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong điều hòa không khí, thiết bị sưởi ấm, nhiệt kế điện tử, cảm biến mức, điện tử ô tô, lịch bàn điện tử và các lĩnh vực khác.

3, cặp nhiệt điện: cặp nhiệt điện là một trong những yếu tố phát hiện nhiệt độ thường được sử dụng trong công nghiệp zui. Ưu điểm của nó là:

① Độ chính xác đo cao. Bởi vì cặp nhiệt điện tiếp xúc trực tiếp với đối tượng được thử nghiệm, không bị ảnh hưởng bởi môi trường trung gian.

b) Phạm vi đo rộng. Các cặp nhiệt điện thường được sử dụng có thể được đo liên tục từ -50~+1600 ℃, một số cặp nhiệt điện đặc biệt zui thấp -269 ℃ (ví dụ: niken-crom sắt) và zui cao tới+2800 ℃ (ví dụ: vonfram-rheni).

Cấu tạo đơn giản, sử dụng thuận tiện. Cặp nhiệt điện thường được tạo thành từ hai loại dây kim loại khác nhau, hơn nữa không bị giới hạn bởi kích thước và khởi đầu, bên ngoài có ống bảo vệ, sử dụng rất tiện lợi.

(1). Nguyên tắc cơ bản về đo nhiệt độ cặp nhiệt điện

Dây dẫn hoặc chất bán dẫn A và B của hai vật liệu khác nhau được hàn để tạo thành một vòng khép kín. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm cố định 1 và 2 của dây dẫn A và B, một EMF được tạo ra giữa hai điểm này, do đó một dòng điện có kích thước được hình thành trong vòng lặp, một hiện tượng được gọi là hiệu ứng nhiệt điện. Cặp nhiệt điện sử dụng hiệu ứng này để hoạt động.

(2) Các loại cặp nhiệt điện

Các cặp nhiệt điện thường được sử dụng có thể được chia thành hai loại lớn là cặp nhiệt điện tiêu chuẩn và cặp nhiệt điện không tiêu chuẩn.

Cặp nhiệt điện tiêu chuẩn đề cập đến các tiêu chuẩn quốc gia quy định mối quan hệ giữa tiềm năng nhiệt và nhiệt độ, lỗi cho phép và cặp nhiệt điện có đồng hồ đo chỉ số tiêu chuẩn thống nhất, nó có đồng hồ hiển thị phù hợp với nó để lựa chọn.

Các cặp nhiệt điện không được tiêu chuẩn hóa trong phạm vi sử dụng hoặc thứ tự độ lớn không bằng các cặp nhiệt điện được tiêu chuẩn hóa, và nói chung không có bảng chỉ mục thống nhất, chủ yếu được sử dụng để đo lường trong một số dịp đặc biệt.

Từ ngày 1 tháng 1 năm 1988, cặp nhiệt điện và điện trở nhiệt được sản xuất theo tiêu chuẩn IEC, và S, B, E, K, R, J, T bảy cặp nhiệt điện tiêu chuẩn là cặp nhiệt điện loại thiết kế thống nhất của Trung Quốc.

(3). Bồi thường nhiệt độ cho đầu lạnh của cặp nhiệt điện

Bởi vì vật liệu của cặp nhiệt điện thường có giá trị hơn (đặc biệt là khi sử dụng kim loại quý), và khoảng cách từ điểm đo nhiệt độ đến thiết bị đo là rất xa, để tiết kiệm vật liệu cặp nhiệt điện, giảm chi phí, thường sử dụng dây bù để mở rộng đầu lạnh của cặp nhiệt điện (đầu tự do) đến nhiệt độ ổn định hơn trong phòng điều khiển, kết nối với đầu cuối của thiết bị đo. Cần lưu ý rằng vai trò của dây dẫn bù nhiệt điện chỉ đóng vai trò mở rộng các cực nhiệt điện, làm cho đầu lạnh của cặp nhiệt điện di chuyển đến thiết bị đầu cuối của buồng điều khiển, bản thân nó không thể loại bỏ ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ của đầu lạnh đối với việc đo nhiệt độ, không có tác dụng bù. Do đó, các phương pháp điều chỉnh khác cũng cần được sử dụng để bù đắp cho nhiệt độ lạnh t0 ≠ 0 ℃. Khi sử dụng dây dẫn bù nhiệt điện phải chú ý đến sự phù hợp của mô hình, cực không thể được nối sai, nhiệt độ của dây dẫn bù và đầu kết nối cặp nhiệt điện không thể vượt quá 100 ℃.

8 Nữ Điệp VụPrincess Principal (

Thiết bị và dụng cụ của Trung Quốc đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc đạt được tốc độ phát triển thu nhỏ, số hóa, thông minh hóa, tích hợp và kết nối mạng và tăng cường phát triển và công nghiệp hóa với phần sở hữu trí tuệ độc lập. Trong đó, tiến triển khoa học kỹ thuật quan trọng đáng đưa ra chủ yếu bao gồm 8 mặt sau:

1. Thiết bị và hệ thống thiết bị tự động hóa công nghiệp tiên tiến đã đạt được tích hợp mô-đun và kỹ thuật số đầy đủ, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thép, điện, than, hóa chất, dầu, giao thông, xây dựng, quốc phòng, thực phẩm, y học, nông nghiệp và bảo vệ môi trường. Nó đã thực hiện một bước vững chắc theo hướng có quyền sở hữu trí tuệ độc lập.

2. Mức độ nghiên cứu và công nghiệp hóa của loạt thiết bị kiểm tra thông minh và hệ thống kiểm tra tự động đã được cải thiện đáng kể. Hệ thống kiểm tra tự động của các ngành công nghiệp khác nhau như kiểm tra hàng không vũ trụ, kiểm tra sản phẩm cơ điện, kiểm tra thiết bị gia dụng, giám sát địa chấn, phát hiện khí tượng và giám sát môi trường đã được thành lập. Trình độ tổng thể đạt tới trình độ sản phẩm, mà giá bán rõ ràng thấp hơn sản phẩm nước ngoài.

Máy phân tích mạng vector sóng milimet vi sóng được phát triển thành công và sản xuất hàng loạt, đánh dấu Trung Quốc trở thành quốc gia thứ hai sau Hoa Kỳ * có thể sản xuất loại dụng cụ tinh vi này.

Nghiên cứu và phát triển các thiết bị đo lường nano và vi mô đặc trưng riêng, chuẩn bị định hướng ống nano carbon và phát hiện các tính chất cấu trúc và vật lý của chúng chiếm vị trí trên thế giới.

Hoàn thành tiêu chuẩn lượng tử điện hoàn chỉnh và thiết bị tiêu chuẩn năng lượng điện quốc gia cấp 1,5 × 10-5, làm cho tiêu chuẩn đo điện của Trung Quốc ở mức tiên tiến.

6. Tiến hành khắc phục khó khăn bằng thiết bị khoa học với quyền sở hữu trí tuệ độc lập, nâng cao trình độ tổng thể của thiết bị khoa học ở Trung Quốc.

7. Một cơ chế phát triển kết hợp sản xuất và nghiên cứu, kết hợp ngoại giao trong nước và quốc tế đã được thiết lập, mở rộng lĩnh vực ứng dụng các thiết bị khoa học, chẳng hạn như phát triển thiết bị quang phổ cho vé chống hàng giả hải quan thành công. Sau khi quảng bá hải quan trên toàn quốc, tổng giá trị vé giả đã bị thu giữ là 54 tỷ nhân dân tệ, cứu vãn thiệt hại kinh tế lớn cho đất nước. * Thiết bị khoa học sản xuất trong nước tăng từ 13% trong "85" lên 25% vào cuối "95".

8. Hệ thống điều trị khối u siêu âm tập trung cường độ cao đã được phát triển thành công và sản xuất hàng loạt. Dụng cụ y tế siêu âm có lợi thế trong điều trị không xâm lấn khối u.

Liên hệ

Phương pháp đặt tên mô hình cặp nhiệt điện

Cách chọn cặp nhiệt điện

Nguyên tắc và xây dựng cặp nhiệt điện

Kiến thức cơ bản về cảm biến nhiệt độ

Giấy chứng nhận danh dự về trình độ chuyên môn của Huarun Instrument Anhui

Ghi chú: Công ty chúng tôi cũng có thể đặt hàng các loại cặp nhiệt điện mô hình đặc biệt, điện trở nhiệt, nhiệt kế lưỡng kim và cảm biến nhiệt độ để đáp ứng các dịp đặc biệt khác nhau.
Công ty chúng tôi chào đón số lượng đặt hàng từ một đến hàng ngàn như nhau.，Giá bán hợp lý và hợp lý，Hy vọng Cựu Vũ Tân Tri tiếp tục ủng hộ.