任何物體都向外輻射紅外能量,輻射強(qiáng)度隨著溫度的變化而變化,在監(jiān)測其溫度的時(shí)候不接觸被測物體,而是通說監(jiān)測利用物體自身向外輻射的紅外能量,來實(shí)現(xiàn)對物體溫度的監(jiān)測,這就是非接觸式紅外測溫傳感器,它在非接觸檢測物體表面溫度時(shí),反應(yīng)速度快,可測運(yùn)動(dòng)中的物體和瞬態(tài)溫度;監(jiān)測使用波長在8μm-14μm范圍內(nèi)的紅外輻射能量,并將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào),經(jīng)電子線路放大器、線性化、信號(hào)處理,顯示或輸出溫度。
為了能夠更精準(zhǔn)的監(jiān)測物體的溫度,避免誤差,山東仁科測控研發(fā)生產(chǎn)的非接觸式紅外測溫傳感器要求傳感器測點(diǎn)到被測物體之間的距離與被測物體直徑大小的比率為20:1。比如說,若被測物體的尺寸是5厘米,那么它與傳感器之間的距離就是100厘米。目前,非接觸式紅外測溫傳感器與被測物體之間的距離可達(dá)500厘米。
雖說非接觸式紅外測溫傳感器的測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制,因而對可測溫度原則上沒有限制,但它對被檢測的物體材質(zhì)還是有一定的特殊要求。若被測量的物體是表面比較光滑的金屬,那么物體就會(huì)出現(xiàn)光反射,這樣就會(huì)降低溫度監(jiān)測的精準(zhǔn)度,建議先把它打磨粗糙后再進(jìn)行監(jiān)測,若這個(gè)方法影響產(chǎn)品的使用,可采用在物體表面纏上鐵氟龍膠帶來降低它的反射,這樣監(jiān)測的數(shù)值不會(huì)受到影響。
非接觸式紅外測溫傳感器因測量電路簡單,測量精度高,分辨率小,可對小面積測溫,也可同時(shí)對點(diǎn),線,面進(jìn)行測溫,所以使用的范圍非常的廣泛。有些用戶為了在使用時(shí)配備了瞄準(zhǔn)器,以便能看到監(jiān)測的具體位置;還有些用戶為了讀取數(shù)值的方便,配備安裝了顯示儀表。
在一些高溫、危險(xiǎn)的場所中使用非接觸式紅外測溫傳感器,通過非接觸進(jìn)行測量溫度,能夠保證人身安全,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),節(jié)約生產(chǎn)成本,提高效率。
氣體檢測儀是一種氣體泄露濃度檢測的儀器儀表工具,主要是指便攜式/手持式氣體檢測儀,主要利用氣體傳感器來檢測環(huán)境中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。
一般認(rèn)為,氣體傳感器的定義是以檢測目標(biāo)為分類基礎(chǔ)的,也就是說,凡是用于檢測氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理方法,還是用化學(xué)方法。
比如,檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器,盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測原理。
目前流行于市場的氣體傳感器大約有如下一些種類:
半導(dǎo)體式氣體傳感器:它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,在一定溫度下,電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變化而變化的原理制造的。比如,酒精傳感器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時(shí),電阻會(huì)急劇減小的原理制備的。
優(yōu)點(diǎn):半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種傳感器成本低廉,適宜于民用氣體檢測的需求。
下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高質(zhì)量的傳感器可以滿足工業(yè)檢測的需要。
缺點(diǎn):穩(wěn)定性較差,受環(huán)境影響較大;尤其,每一種傳感器的選擇性都不是唯一的,輸出參數(shù)也不能確定。因此,不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場所。
溫度傳感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
溫度是一個(gè)基本的物理量,自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是比較早開發(fā),應(yīng)用廣泛的一類傳感器。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng),根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律,相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,如在某點(diǎn)互相連接在一起,對這個(gè)連接點(diǎn)加熱,在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點(diǎn)的溫度有關(guān),和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),如果精確測量這個(gè)電位差,再測出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。 熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測溫元件有極高的響應(yīng)速度,可以測量快速變化的過程。 溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中較為常用的一種,現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小,這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中,也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。