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如何正确测量温度?(二)

2020.10.12
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

热电偶传感器
铂电阻传感器
NTC / 热敏电阻传感器

·电压测量点/冷端

·测量值冷端转换为0℃

·必须考虑足够的环境适应时间

·测量原理:金属的热敏电阻效应

·温度和电阻之间的相关性

·由于缠绕铂丝,0℃时阻值为100欧姆

·混合氧化物陶瓷传感器

·负温度系数:NTC

·无冷端补偿——适用于冷藏和冷冻室

探头:设计

探头是如何运作的?

温度探头接受介质的温度并将其传输到传感器。为此,探头材料必须首先适应外部温度。因此,测量的不是介质的温度,而是探头/传感器的温度。

探头需要一段时间才能沉浸到被测物质中。当探头的温度与外部温度99%相同时,探头已经识别出被测物质的温度。这个时期被称为t99时期。

有哪些测量探头设计?

根据应用目的,有不同的探头设计。例如,正如人们不用同样的刀去切面包和肉一样,对于不同的任务也需使用不同的温度测量探头。

刺入/浸入式探头

·探头适应液体的温度环境。

·通过搅动减少环境适应时间。

·理想情况下的t99约为0.5秒

空气探头

·减少空气和传感器之间的热传递。

·传感器无遮挡;有利于气流冲击。

·理想情况下的t99约为7秒。

表面探头

·温度变化大,因为空气是绝缘体。

·通过接触式测温仪克服空气隔热。

·理想情况下的t99约为3秒。

避免测量误差——正确的测量技巧

刺入和浸入测量

在刺入和浸入测量中,温度探头直接插入测量物体。至达到t99时,测量结束。

常见的测量误差

如果温度探头比测量物体温度更低,那么,当探头接近测量物体时,测量物体的能量就会以热量形式流失。如果温度探头比测量物体温度更高,那么,探头的热量就会传导至测量物体。还应考虑探头和介质的质量比:质量比越大,探头从测量物体吸收的能量就越多。这种测量物体能量流失意味着无法测量其实际温度,所以,探头的质量太大会导致测量误差。

正确浸入测量的技巧

·刺入深度或浸入深度应为探头直径的10至15倍。

·对于浸入液体的测量,应始终晃动液体。

·在理想情况下,大约在0.5秒后达到t99。


表面测量

在表面测量中,探头垂直放置在表面上。在此重要的是确保探头接触表面和测量物体表面平坦,因为表面不平坦可能导致测量失真。

测量表面温度的技巧

·将探头尖端平置在表面上。

·测量期间请勿移动探头。

·施加恒定且足够的压力。

·使用低质量表面探头。

·在理想情况下,大约在3秒后达到t99。


测量空气温度

为了测量流动的空气,将测量探头简单地置于待测量的环境中。为了实现短暂的环境适应时间,理想情况下使用带有外露传感器的空气探头。在测量期间以2 m / s的速度在空中移动探头,可以优化测量结果。

测量空气温度的技巧

·使用带有外露传感器的空气探头(不是浸入式探头或表面探头)。

·在测量过程中以2 m / s的速度移动探头。

·将探头远离身体。

·使用辐射防护探头。

·在理想情况下,大约在7秒后达到t99。

温度测量的应用案例

测量加热管的温差:testo 922

testo 922双通道温度测量仪非常适用于卫生领域、供暖系统以及制冷和空调系统。testo 922最多可记录三个温度探头的测量值,并且testo 922套件中包含魔术贴温度探头,可以精确地对加热管(直径达120 mm)的温差进行长期测量。

通风管道中的温度测量:testo 905 T1

testo 905 T1是理想的多用途温度计,可在液体、软质或粉状物质以及空气中进行可靠的温度测量。浸入式温度计具有较大的测量范围和高质量的K型热电偶探头。这使得在流动空气中的适应时间非常短,t99小于1分钟。

物体表面和空气温度的对比测量:testo 810

一方面,testo 810可以作为红外测温仪,在非接触情况下测量测量物体的表面温度。另一方面,它还可以通过集成的NTC温度传感器测量空气温度。在显示屏上显示温差。testo 810是用于测量散热器、出风口或风窗表面温度并将其与空气温度进行比较的理想测量仪器。



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