溫度傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用

1、紅外溫度傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用隨著工業(yè)生產(chǎn)的開展，溫度測量與控制十分重要，溫度參數(shù)的準確測量對輸出品質(zhì)、生產(chǎn)效率和平安可靠的運 行至關(guān)重要。目前，在熱處理及熱加工中已逐漸開始采用先進的紅外溫度計等非傳統(tǒng)測溫傳感器，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱 電偶、熱電阻類的熱電式溫度傳感器，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程或者重要設(shè)備的溫度監(jiān)視和控制。根本原理溫度傳感器 根本原理，最常用的非接觸式溫度傳感器基于黑體輻射的根本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法見光學高溫計、輻射法見輻射高溫計和比色法見比色溫度計。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體吸收全部輻射并不反射光的物體所測溫度才是真實溫度。

2、如欲測定物體的真實溫度，那么必須進行材料外表發(fā)射率的修正。而材料外表發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還 與外表狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測量。在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制 某些物體的外表溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。 在這些具體情況下，物體外表發(fā)射率的測量是相當困難的。對于固體外表溫度自動測量和控制，可以采用附加的反 射鏡使與被測外表一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測外表的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射 系數(shù)通過儀表對實測溫度進行相應(yīng)的修正，最終可得到被測外表的真實溫度。最為典型的附加反射鏡

3、是半球反射鏡。球中心附近被測外表的漫射輻射能受半球鏡反射回到外表而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中&為材料外表發(fā)射率，P為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實溫度的輻射測量，那么可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計算求出與介質(zhì)到達熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動測量和控制中就可以用 此值對所測腔底溫度即介質(zhì)溫度進行修正而得到介質(zhì)的真實溫度。在水泥制造生產(chǎn)中的應(yīng)用紅外溫度傳感器在水泥制造生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。據(jù)調(diào)查目前我國每年因紅窯事故造成的直接經(jīng)濟損失達2000萬元，間接損失達 3億元。用常規(guī)的方法很難對非勻速旋轉(zhuǎn)的水泥胴體進行測溫，國際上先進的方

4、法是在窯尾預熱平臺上安裝一套紅外掃描測溫儀，系統(tǒng)的軟件局部主要由數(shù)據(jù)采集濾波、同步掃描控制、數(shù)據(jù)通訊處理等，紅 外輻射測溫儀按預定的掃描方式，實現(xiàn)對窯胴體軸向每一個測量段成的溫度的測量，在一個掃描周期內(nèi)，紅外溫度 傳感器將在掃描裝置的驅(qū)動下，將每一個測量元外表的紅外輻射轉(zhuǎn)換成溫度相關(guān)的電信號，送進數(shù)據(jù)采集裝置作為 數(shù)據(jù)采集，同步裝置保證數(shù)據(jù)采集與回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)保持嚴格同步，要讓測量的溫度值與測量元下確對應(yīng)，測溫儀由 掃描起點掃描到終點后，即對窯胴體外表各測量元完成了一次逐元溫度檢測后，立即快速返回掃描起點，開始下一 掃描周期的檢測，數(shù)據(jù)經(jīng)微機處理后，給出反映窯內(nèi)狀況的圖像，文字信息，必要時可以發(fā)

5、射聲光報警。為保證測量的精度，定要考慮物體的發(fā)射率，周圍環(huán)境影響。紅外測溫儀要垂直對準窯胴體的外表，因因水汽，塵埃，煙霧的影響，要采取加裝水冷，風吹掃裝置。 意義：1生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控與監(jiān)視，只要溫度控制在設(shè)定值內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量會有保證，過低過高都浪費能源；2.在線平安的檢測可以起到保護人以及設(shè)備平安；3降低能耗，節(jié)約能源。在熱處理行業(yè)中的應(yīng)用紅外溫度傳感器可以廣泛的應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)過程的溫度進行監(jiān)控，對于提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量 至重要。紅外溫度傳感器可精確地監(jiān)視每個階段，使鋼材在整個加工過程中保持正確的冶金性能。紅外溫度傳感器 可以幫助鋼鐵生產(chǎn)過程中提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、降低能

6、耗、增強人員平安、減少停機時間等。紅外溫度傳感器在鋼鐵加工和制造過程中主要應(yīng)用在連鑄、熱風爐、熱軋、冷軋、棒材和線材軋制等過程中。紅外溫度傳感器傳感頭有數(shù)字和模擬輸出兩種，發(fā)射率可調(diào)。一這對于發(fā)射率變化金屬材料尤其重要。要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和提高生產(chǎn)率，在煉鋼的全過程中，精確測溫是關(guān)鍵。連鑄將鋼水變?yōu)楸馀鳌迮骰蚍脚鲿r，有可能 出現(xiàn)減產(chǎn)或停機，需精確的實時溫度監(jiān)測，配以水嘴和流量的調(diào)節(jié)，以提供適宜的冷卻，從而確保鋼坯所要求的冶金性能，最終獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、提高生產(chǎn)率和延長設(shè)備壽命。所選傳感頭的型號由生產(chǎn)過程和傳感頭安放位置決定。 如安裝在惡劣的環(huán)境中，視線受到灰塵、水霧或蒸汽的阻擋，光纖雙色傳感頭和

7、一體化比色測溫探頭是最正確選擇。如需要鑄坯邊緣到邊緣的溫度分布圖，可使用行掃描式紅外測溫儀。熱軋的類型以及軋制過程中軋機的數(shù)量和類型 隨所加工的產(chǎn)品的類型而變化。為了消除控制冷卻區(qū)內(nèi)蒸汽和灰塵對測溫的影響，使用比色測溫儀即使在目標的能量被阻擋95%的情況下仍可準確測溫。在熱軋過程中，通常冷卻的鋼板由卷取機卷成鋼卷，以便運輸至冷軋或其它 設(shè)備處。為保持層流冷卻區(qū)合理冷卻，在卷取機處需要準確測溫。該點的溫度是至關(guān)重要的，因為其決定成卷前的 鋼材是否被合理的冷卻。否那么不合理的冷卻可能改變鋼材的冶金性能以致造成廢品。由于該點溫度較低且鋼材以75100英尺/秒的速度在運行，因此就需要一種具有快速響應(yīng)時

8、間的低溫系列的紅外測溫儀。有些軋鋼廠成卷方法 是在粗軋之后熱鋼成卷，運到工廠的其它地方。然后熱軋開卷，并送入精軋，經(jīng)冷卻，然后在卷取機上重新成卷。在熱軋開卷之處，準確測量及監(jiān)視溫度非常重要，因為操作人員依此正確設(shè)置精軋機軋輥的參數(shù)。經(jīng)常在完成精軋冷卻之后進行成卷，鋼卷被運至本廠另一個廠區(qū)冷軋或運至其它工廠。冷軋使鋼材成為更薄而更平整的產(chǎn)品，這時 鋼材是在大約94 C軋制或在環(huán)境溫度下完成的。在各精軋機之間安裝的測溫儀使操作員根據(jù)檢測的溫度變化來對軋 機進行調(diào)整。在有些生產(chǎn)過程中，如高速軋制和振動的細棒或線材產(chǎn)品的溫度測量是很困難的，高性能紅外雙色測溫儀就可 以解決這個問題。當目標偏離視場或局部

9、受阻擋灰塵、蒸汽、障礙物等的情況下，雙測溫儀仍能精確測溫。熱 風爐為高爐提供高溫穩(wěn)定的熱風，為了平安操作，需監(jiān)測熱風爐拱頂溫度。目前，我國熱風爐拱頂溫度測量大多采 用熱電偶。由于熱電偶的使用環(huán)境高溫，高壓和結(jié)構(gòu)的限制，在溫度波動大、振動及安裝方式等諸多因素的影響下，造成熱電偶壽命短、測量準確度不穩(wěn)定、維護麻煩等缺點。一種專用于熱風爐拱頂溫度測量的紅外測溫保護 裝置可以取代熱電偶測溫方法以防止由此方法所帶來的諸多缺點，用戶使用結(jié)果證明該裝置運行穩(wěn)定、可靠、效果 良好。在電力方面的作用1連接器-電連接部位會逐漸放松連接器，由于反復的加熱膨脹和冷卻收縮產(chǎn)生熱量、或者外表臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸式紅

10、外測溫探頭HE-155K可以迅速確定說明有嚴重問題的溫升。2. 電動機-為了保持電動機的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器或者保險絲溫度是否一致。3. 電動機軸承-檢查發(fā)熱點，在出現(xiàn)的問題導致設(shè)備故障之前定期維修或者更換。4. 電動機線圈絕緣層-通過測量電動機線圈絕緣層的溫度，延長它的壽命。5. 各相之間的測量-檢查感應(yīng)電動機、大型電腦和其它設(shè)備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。6. 變壓器-空冷器件的繞組可直接用非接觸式紅外測溫探頭HE-155K測量以查驗過高的溫度，任何熱點都說明變壓器繞組的損壞。7. 不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發(fā)熱點。一個溫度低的點說明可能直流濾波線路

11、是開路。8. 備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會加熱到足以燒毀電池芯棒。9. 鎮(zhèn)流器-在鎮(zhèn)流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。在生活中的具體應(yīng)用1.冰箱中的溫度傳感器。當冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)自動啟動；而當溫度低于設(shè)定值時， 制冷系統(tǒng)又會自動停止 冰箱溫度的控制是通過溫度傳感器實現(xiàn)的。2.汽車中的溫度傳感器。車用傳感器是汽車電子設(shè)備的重要組成局部，擔負著信息收集的任務(wù)。在汽車電噴發(fā)動機系統(tǒng)、自動空調(diào)系統(tǒng)中，溫度是需測量和控制的重要參數(shù)之一。發(fā)動機熱狀態(tài)的測量、氣體及液體溫度的測 量，都需要溫度傳感器來完成。因而車用溫度傳感器是必不可少的。由于發(fā)動機工作在高溫

12、發(fā)動機外表溫度可達150 C、排氣歧管可達 650 C 、振動加速度30g、沖擊加速度50g、潮濕100%RH , -40 C -120 C 以及蒸汽、鹽 霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，因此發(fā)動機控制系統(tǒng)用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標要比一般工業(yè)用傳感器高1-2個數(shù)量級，其中最關(guān)鍵的是測量精度和可靠性。否那么，由傳感器帶來的測量誤差將最終導致發(fā)動機控制系統(tǒng)難以 正常工作或產(chǎn)生故障。溫度傳感器主要用于檢測發(fā)動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點，其應(yīng)用場合 也略有區(qū)別。線繞電阻式溫度傳感器的

13、精度高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好， 但線性差，適應(yīng)溫度較低；熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起 使用。已實用化的產(chǎn)品有非接觸式紅外溫度傳感器通用型0 C500 C,精度1%，響應(yīng)時間500ms ;高溫型300 C1600 C,精度0.5%，響應(yīng)時間100ms等。3.家用電器中的溫度傳感器。溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器微波爐、空調(diào)、油煙機、吹風機、烤面包機、箱等場合的溫度測量與控制等、電磁爐、炒鍋、暖風機冰箱、冷柜、熱水器、飲水機、洗碗機、消毒柜、洗衣機、烘干機以及中低溫枯燥箱、恒溫醫(yī)用/家用體溫計，便攜式非接觸紅外溫度測

14、溫儀等等許多方面。紅外溫度傳感器的益處工業(yè)用紅外溫度傳感器的益處便捷！紅外溫度傳感器可快速提供溫度測量，紅外溫度傳感器為一體化集成式紅外測溫儀，傳感器、光學系統(tǒng)與電子線路共同集成在金屬殼體內(nèi)；。另外由于紅外測溫儀堅實、輕巧，時代瑞資HE-155k易于安裝，金屬殼體上的標準螺紋可與安裝部位快速連接；同時HE-155k還有各型選件例如吹掃保護套、90°可調(diào)安裝支架、數(shù)字顯示表等以滿足各種工況場合要求。精確!紅外溫度傳感器的另一個先進之處是精確，通常精度都是1度以內(nèi)。這種性能在你做預防性維護時特別重要，如監(jiān)視惡劣生產(chǎn)條件和將導致設(shè)備損壞或停機的特別事件時。因為大多數(shù)的設(shè)備和工廠運轉(zhuǎn)365天，停機等同于減少收入，要防止這樣的損失，通過掃描所有現(xiàn)場電子設(shè)備-斷路器、變壓器、保險絲、開關(guān)、總線和配電盤以查找熱點。用紅外測溫儀，你甚至可快速探測操作溫度的微小變化，在其萌芽之時就可將問題解決，減少因設(shè)備故障 造成的開支和維修的范圍。平安!平安是使用紅外溫度傳感器最重要的益處。不同于接觸測溫儀，非接觸測溫是紅外測溫儀的最大的優(yōu)點， 使用戶可以方便的測量難以接近或移動的目標，你可以在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不平安的或接觸測溫較困難的區(qū)域進行，像蒸汽閥門或加熱爐附近，他們不需接