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1、8 溫 度 測 試 溫 度 異 常 是 機 械 設 備 故 障 的 “ 熱 信 號 ” 齒 輪 箱 、 滑 動 軸 承 、 柴 油 機 水 溫 、 進 排 氣 溫 度 檢 測 目 標 ： 溫 度 、 溫 差 、 溫 度 場 、 熱 像 檢 測 原 理以 熱 傳 導 、 熱 擴 散 或 熱 容 量 等 熱 學 性能 的 變 化 為 基 礎利 用 物 體 的 熱 膨 脹 、 熱 電 變 換 、 熱 電阻 、 熱 輻 射 以 及 熔 點 、 硬 度 、 顏 色 等隨 溫 度 變 化 的 物 理 效 應 和 化 學 效 應 來實 現(xiàn) 8.1 測 溫 方 法 的 分 類 根 據(jù) 被 測 對 象零 件 溫
2、 度 ： 表 面 溫 度 和 體 內 溫 度流 體 溫 度 ： 穩(wěn) 定 溫 度 和 動 態(tài) 溫 度 根 據(jù) 測 溫 方 法接 觸 式 傳 感 器 同 被 測 對 象 直 接 接 觸 ， 兩 者經(jīng) 熱 交 換 而 達 到 熱 平 衡非 接 觸 式 感 溫 元 件 接 收 被 測 對 象 輻 射 的 能 量 接 觸 式 測 溫 法 熱 電 阻 （ 熱 敏 電 阻 ） 、 熱 電 偶 發(fā) 展 早 、 應 用 廣 、 技 術 成 熟 對 溫 度 分 布 有 干 擾 （ 負 載 效 應 ） ，測 量 精 度 受 限 非 接 觸 式 測 溫 法 不 干 擾 被 測 對 象 的 溫 度 分 布 ， 測 量精
3、 度 較 高 可 以 遠 距 離 測 量 敏 感 元 件 因 無 須 同 被 測 對 象 共 溫 接觸 而 不 會 熔 融 和 腐 蝕 8.2 熱 電 偶 測 溫 法 測 溫 范 圍 寬 、 準 確 度 高 、 穩(wěn) 定 性 好 、熱 慣 性 小 結 構 簡 單 、 制 造 方 便 能 測 靜 態(tài) 、 動 態(tài) 、 固 體 、 流 體 溫 度 基 本 原 理 溫 差 電 效 應 （ 熱 電 效 應 ） 能 量 轉 換 型 傳 感 器熱 能 轉 化 為 電 能 直 接 輸 出 電 壓 信 號與 二 次 儀 表 結 合 使 用 ， 量 度 、 記 錄 、顯 示 和 傳 輸 都 很 容 易 熱 電 效
4、應 性 質 的 應 用 熱 電 偶 須 用 兩 種 不 同 的 均 勻 金 屬 構 成 若 參 比 端 溫 度 為 已 知 恒 定 值 時 ， 可 用 間接 方 法 求 得 被 測 溫 度 可 連 接 延 長 導 線 而 不 影 響 其 性 能 常 用 熱 電 偶 理 論 上 任 何 兩 種 導 體 都 可 配 成 熱 電 偶 ，實 際 上 并 非 都 能 制 成 有 效 的 測 溫 元 件純 金 屬 熱 電 偶 熱 電 勢 太 小非 金 屬 熱 電 偶 雖 熱 電 勢 較 高 ， 但 其 復現(xiàn) 性 和 穩(wěn) 定 性 都 差 目 前 廣 泛 采 用 的 熱 電 偶 多 由 合 金 與 合 金或
5、合 金 與 純 金 屬 配 成 參 比 端 補 償 熱 電 偶 分 度 表 是 在 參 比 端 溫 度 為 零 的 條件 下 得 出 的 參 比 端 溫 度 不 為 零 ， 則 需 要 進 行 補 償 ，消 除 參 比 端 溫 度 波 動 而 引 起 的 測 量 誤 差 恒 溫 法保 持 冰 點維 持 參 比 端 溫 度 為 一 已 知 恒 定 值 ,間 接得 出 導 線 法參 比 端 溫 度 難 恒 定 時 ， 用 補 償 導 線 轉移 電 橋 法用 補 償 電 橋 自 動 調 節(jié) 參 比 端 溫 度 隨 時間 和 環(huán) 境 而 產(chǎn) 生 的 波 動 ， 以 保 持 其 長期 恒 定 不 同 狀
6、 況 測 量 平 均 溫 度 若 干 測 點 ， 熱 電 特 性 、 電 阻 值 均 相 同 的 熱 電偶 ， 并 連 兩 點 溫 度 兩 相 同 型 號 的 熱 電 隅 ， 采 取 差 動 連 接 方 式 多 點 溫 度 多 支 熱 電 偶 同 接 到 一 臺 測 量 儀 表 ， 轉 換 開 關 ，逐 一 測 得 測 量 誤 差 分 析 熱 分 流 誤 差 工 作 端 的 熱 容 要 干 擾 被 測 物 體 的 溫 度 分布 安 裝 熱 電 偶 時 盡 量 讓 工 作 端 及 其 附 近 部分 與 待 測 物 體 等 溫 電 分 流 誤 差 高 溫 下 ， 熱 電 偶 之 間 以 及 熱 電
7、 偶 同 大 地之 間 ， 絕 緣 體 的 電 阻 率 會 降 低 ， 造 成 熱電 勢 損 耗 補 償 導 線 誤 差 補 償 導 線 與 熱 電 偶 所 用 材 料 不 同 ， 熱 電 特 性的 差 異 將 產(chǎn) 生 誤 差 保 證 接 點 溫 度 均 勻 ， 整 體 分 度 參 比 端 誤 差 補 償 電 橋 在 平 衡 點 和 計 算 點 之 外 的 其 它 溫 度點 上 ， 不 能 對 參 比 端 完 全 補 償 分 度 誤 差 具 體 與 通 用 分 度 表 校 驗 動 態(tài) 誤 差 熱 慣 性 制 約 ， 指 示 值 總 是 滯 后 于 真 實 值 通 過 減 小 熱 接 點 質 量
8、 、 增 大 熱 交 換 面 積 來 降低 8.3 熱 電 阻 測 溫 法 利 用 金 屬 的 電 阻 溫 度 特 性 熱 接 點 體 積 較 大 ， 不 適 于 測 量 點 溫和 動 態(tài) 溫 度 常 用 熱 電 阻 元 件 鉑 熱 電 阻 測 量 精 度 高 、 穩(wěn) 定 性 和 復 現(xiàn) 性 好 銅 熱 電 阻 電 阻 溫 度 系 數(shù) 較 大 ， 電 阻 溫 度 特 性 幾 乎 線 性 電 阻 率 偏 小 為 得 到 適 當 的 電 阻 值 ， 要 將 其 拉 得 細 長 ， 使 得 機 械強 度 降 低 、 滯 后 時 間 增 加 價 格 低 廉 普 遍 使 用 在 要 求 不 太 高 的
9、測 溫 場 合 熱 電 阻 的 測 量 及 接 線 方 式 阻 值 隨 溫 度 的 變 化 量 須 轉 換 成 電 壓 信 號 多 采 用 電 橋 測 量 電 路 熱 電 阻 接 入 電 橋 的 方 式 兩 線 制兩 條 導 線 的 分 布 電 阻 全 都 加 在 一 個 橋臂 上 ， 當 其 電 阻 隨 環(huán) 境 溫 度 變 化 時 ，會 引 起 較 大 的 測 量 誤 差 三 線 制通 過 第 三 條 導 線 ， 可 將 前 兩 條 導 線 的分 布 電 阻 均 分 到 兩 個 橋 臂 上 ， 當 溫 度變 化 時 ， 兩 臂 阻 值 等 量 增 加 ， 可 以 互相 抵 消測 量 精 度
10、受 到 的 影 響 較 小適 于 被 測 對 象 距 離 電 橋 較 遠 的 場 合 8.4 熱 敏 電 阻 測 溫 法 許 多 半 導 體 材 料 ， 其 電 阻 對 溫 度 變 化 極為 敏 感 特 點 電 阻 溫 度 系 數(shù) 大 靈 敏 度 高 ， 可 測 微 小 溫 度 變 化 熱 慣 性 小 響 應 速 度 快 ， 用 于 動 態(tài) 測 試 電 阻 值 大 作 遠 距 離 測 量 時 不 必 考 慮 導 線 電 阻 的 影 響 常 用 熱 敏 電 阻 元 件 珠 狀 體 積 小 、 響 應 快 測 極 小 區(qū) 域 溫 度 的 點 溫 計 薄 膜 響 應 速 度 更 快 特 別 適 用
11、于 紅 外 探 測 8.5 光 纖 測 溫 法 優(yōu) 點 靈 敏 度 高 幾 何 形 狀 具 有 多 方 面 的 適 應 性 抗 干 擾 能 力 強 光 纖 傳 感 器 原 理 以 光 學 量 轉 換 為 基 礎 ， 以 光 信 號 為變 換 和 傳 輸 的 載 體 ， 利 用 光 導 纖 維輸 送 光 信 號 傳 光 原 理 全 反 射 傳 感 原 理 光 波 調 制光 波 隨 被 測 量 的 變 化 而 變 化按 光 的 強 度 、 波 長 、 頻 率 、 相 位 和 偏振 態(tài) 等 隨 被 測 量 的 變 化 而 變 化 分 為 不同 的 調 制 型 式 光 纖 傳 感 器 類 型 傳 感
12、（ 功 能 ） 型光 纖 不 僅 起 傳 輸 光 波 的 作 用 ， 還 起 敏感 元 件 的 作 用 ， 由 它 對 光 波 實 行 調 制綜 合 了 測 量 領 域 的 “ 傳 ” 與 “ 感 ” 傳 光 （ 非 功 能 ） 型光 纖 僅 僅 起 傳 輸 光 波 的 作 用 ， 對 光 波的 調 制 則 需 要 依 靠 其 他 元 件 來 實 現(xiàn) 光 纖 溫 度 測 量 技 術采 用 光 纖 溫 度 傳 感 器利 用 輻 射 式 測 溫 原 理 光 纖 只 作 為 傳 送 輻 射 的 “ 連 接 件 ” 測 量 殼 體 內 的 溫 度 時 ， 用 光 纖 溫 度傳 感 器 有 其 獨 到 之 處可 測 量 變 壓 器 、 發(fā) 電 機 、 電 動 機 的 體內 溫 度 以 及 高 電 壓 裝 置 的 溫 度
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