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根据温度传感器的使用方式,通常分为接触法与非接触法两类。
(a)接触法。由热平衡原理可知,两个物体接触后,经过足够长的时间达到热平衡,它们的温度必然相等。如果其中之一为温度计,就可以用它对另一个物体实现温度测量,这种测温方式称为接触法。其特点是,温度计要与被测物体有良好的热接触,使两者达到热平衡。因此,测温准确度较高。用接触法测温时,感温元件要与被测物体接触,往往要破坏被测物体的热平衡状态,并受被测介质的腐蚀作用。因此,对感温元件的结构、性能要求苛刻。
(b)非接触法。利用物体的热辐射能随温度变化的原理测定物体温度,这种测温方式称为非接触法。它的特点是:不与被测物体接触,也不改变被测物体的温度分布,热惯性小。从原理上看,用这种方法测温上限很高。通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反应迅速的高温物体的表面温度。
□ 接触法与非接触法测温特性
|
接触法 |
非接触法 |
特 点 |
测量热容量小的物体有困难;测量移动物体有困难;可测量任何部位的温度;便于多点集中测量和自动控制 |
不改变被测介质温场,可测量移动物件的温度,通常测量表面温度 |
测量条件 |
测温元件要与被测对象很好接触;接触测温元件不要使被测对象的温度发生变化 |
由被测对象发出的辐射能充分照射到检测元件;被测对象的有效发射率要准确知道,或者具有重现的可能性 |
测量范围 |
容易测量1000℃以下的温度,测量1200℃以上的温度有困难 |
测量1000℃以上的温度较准确,测量1000℃以下的温度误差大 |
准确度 |
通常为0.5%~1%,依据测量条件可达0.01% |
通常为20℃左右,条件好的可达5~10℃ |
响应速度 |
通常较慢,约1~3分钟 |
通常较快,约2~3秒,即使迟缓的也在10秒内 |
□ 常用温度计的种类及特性
原 理 |
种 类 |
使用温度范围℃ |
量值传递温度范围℃ |
准确度 ℃ |
线性化 |
响应速度 |
记录与控制 |
价 格 |
|
膨 胀 |
水银温度计 |
-50~650 |
-50~550 |
0.1~2 |
可 |
中 |
不适合 |
贱 |
|
压 力 |
液体压力温度计 |
-30~600 |
-30~600 |
0.5~5 |
可 |
中 |
适合 |
贱 |
|
电 阻 |
铂电阻温度计 |
-260~1000 |
-260~961 |
0.01~5 |
良 |
中 |
适合 |
贵 中 |
|
热电动势 |
热电 |
B |
0~1800 |
0~1600 |
4~8 |
可 |
快 |
适合 |
热电动势 |
N |
0~1300 |
0~1200 |
2~10 |
良 |
快 |
适合 |
|
||
热辐射 |
光学高温计 |
700~3000 |
900~2000 |
3~10 |
非 |
— |
不适合 |
中 |
|
光电高温计 |
200~3000 |
600~2500 |
1~10 |
非 |
快 |
适合 |
贵 |