溫傳感器在工業(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)的發(fā)展，溫度測(cè)量與控制十分重要，溫度參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)輸出品質(zhì)、生產(chǎn)效率和安全可靠的運(yùn)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(jìn)的紅外溫度計(jì)等非傳統(tǒng)測(cè)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程或者重要設(shè)備的溫度監(jiān)視和控制?；驹頊囟葌鞲衅?基本原理，最常用的非接觸式溫度傳感器基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才

2、是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，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，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面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(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測(cè)表面的真實(shí)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(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中為材料表面發(fā)射率，為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則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(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)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(guó)每年因紅窯事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000萬元，間接損失達(dá)3億元。用常規(guī)的方法很難對(duì)非勻速旋轉(zhuǎn)的水泥胴體進(jìn)行測(cè)溫，國(guó)際上先進(jìn)的辦法是在窯尾預(yù)熱

4、平臺(tái)上安裝一套紅外掃描測(cè)溫儀，系統(tǒng)的軟件部分主要由數(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(cè)溫儀按預(yù)定的掃描方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)窯胴體軸向每一個(gè)測(cè)量段成的溫度的測(cè)量，在一個(gè)掃描周期內(nèi)，紅外溫度傳感器將在掃描裝置的驅(qū)動(dòng)下，將每一個(gè)測(cè)量元表面的紅外輻射轉(zhuǎn)換成溫度相關(guān)的電信號(hào)，送進(jìn)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(yán)格同步，要讓測(cè)量的溫度值與測(cè)量元下確對(duì)應(yīng)，測(cè)溫儀由掃描起點(diǎn)掃描到終點(diǎn)后，即對(duì)窯胴體表面各測(cè)量元完成了一次逐元溫度檢測(cè)后，立即快速返回掃描起點(diǎn)，開始下一掃描周期的檢測(cè)，數(shù)據(jù)經(jīng)微機(jī)處理后，給出反映窯內(nèi)狀況的圖像，文字信息，必要時(shí)可以發(fā)射聲光報(bào)警。 為保證測(cè)量

5、的精度，定要考慮物體的發(fā)射率，周圍環(huán)境影響。紅外測(cè)溫儀要垂直對(duì)準(zhǔn)窯胴體的表面，因因水汽，塵埃，煙霧的影響，要采取加裝水冷，風(fēng)吹掃裝置。 意義： 1.生產(chǎn)過程中對(duì)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(huì)有保證，過低過高都浪費(fèi)能源； 2.在線安全的檢測(cè)可以起到保護(hù)人以及設(shè)備安全； 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(duì)生產(chǎn)過程的溫度進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)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(gè)階段，使鋼材在整個(gè)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、降低能耗、增強(qiáng)人員安全

6、、減少停機(jī)時(shí)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(fēng)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)。 這對(duì)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(cè)溫是關(guān)鍵。連鑄將鋼水變?yōu)楸馀?、板坯或方坯時(shí)，有可能出現(xiàn)減產(chǎn)或停機(jī)，需精確的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，配以水嘴和流量的調(diào)節(jié)，以提供合適的冷卻，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(zhǎng)設(shè)備壽命。所選傳感頭的型號(hào)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，光纖雙色傳感頭和一體化 比色測(cè)溫探

7、頭是最佳選擇。 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(cè)溫儀。熱軋的類型以及軋制過程中軋機(jī)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(duì)測(cè)溫的影響，使用比色測(cè)溫儀即使在目標(biāo)的能量被阻擋95%的情況下仍可準(zhǔn)確測(cè)溫。在熱軋過程中，通常冷卻的鋼板由卷取機(jī)卷成鋼卷，以便運(yùn)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(jī)處需要準(zhǔn)確測(cè)溫。該點(diǎn)的溫度是至關(guān)重要的，因?yàn)槠錄Q定成卷前的鋼材是否被合理的冷卻。 否則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(diǎn)溫度較低且鋼材以 75100 英尺/秒的速度在運(yùn)行，因此就需要一種具有快速響應(yīng)時(shí)間的低溫系列的紅

8、外測(cè)溫儀。有些軋鋼廠成卷方法是在粗軋之后熱鋼成卷，運(yùn)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(jī)上重新成卷。在熱軋開卷之處，準(zhǔn)確測(cè)量及監(jiān)視溫度非常重要，因?yàn)椴僮魅藛T依此正確設(shè)置精軋 機(jī)軋輥的參數(shù)。經(jīng)常在完成精軋冷卻之后進(jìn)行成卷，鋼卷被運(yùn)至本廠另一個(gè)廠區(qū)冷軋或運(yùn)至其它工廠。冷軋使鋼材成為更薄而更平整的產(chǎn)品，這時(shí)鋼材是在大約94軋制或在環(huán)境溫度下完成的。在各精軋機(jī)之間安裝的測(cè)溫儀使操作員根據(jù)檢測(cè)的溫度變化來對(duì)軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整。在有些生產(chǎn)過程中，如高速軋制和振動(dòng)的細(xì)棒或線材產(chǎn)品的溫度測(cè)量是很困難的，高性能紅外雙色測(cè)溫儀就可以解決這個(gè)問題。當(dāng)目標(biāo)偏離視場(chǎng)或局部受阻擋（灰塵、蒸汽、障礙

9、物等）的情況下，雙測(cè)溫儀仍能精確測(cè)溫。熱風(fēng)爐為高爐提供高溫穩(wěn)定的熱風(fēng)，為了安全操作，需監(jiān)測(cè)熱風(fēng)爐拱頂溫度。目前，我國(guó)熱風(fēng)爐拱頂溫度測(cè)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(dòng)大、振動(dòng)及安裝方式等諸多因素的影響下，造成熱電偶?jí)勖獭y(cè)量準(zhǔn)確度不穩(wěn)定、維護(hù)麻煩等缺點(diǎn)。一種專用于熱風(fēng)爐拱頂溫度測(cè)量的紅外測(cè)溫保護(hù)裝置可以取代熱電偶測(cè)溫方法以避免由此方法所帶來的諸多缺點(diǎn)，用戶使用結(jié)果證明該裝置運(yùn)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(huì)逐漸放松連接器，由于反復(fù)的加熱(膨脹)和冷卻(收縮)產(chǎn)生熱量、或者表面臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸式紅外測(cè)溫探頭H

10、E-155K可以迅速確定表明有嚴(yán)重問題的溫升。2.電動(dòng)機(jī)-為了保持電動(dòng)機(jī)的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器(或者保險(xiǎn)絲)溫度是否一致。3.電動(dòng)機(jī)軸承-檢查發(fā)熱點(diǎn)，在出現(xiàn)的問題導(dǎo)致設(shè)備故障之前定期維修或者更換。4.電動(dòng)機(jī)線圈絕緣層-通過測(cè)量電動(dòng)機(jī)線圈絕緣層的溫度，延長(zhǎng)它的壽命。5.各相之間的測(cè)量-檢查感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、大型計(jì)算機(jī)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(cè)溫探頭HE-155K測(cè)量以查驗(yàn)過高的溫度，任何熱點(diǎn)都表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(diǎn)。一個(gè)溫度低的點(diǎn)表明可能直流濾波線路是開路。8.備用電

11、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(huì)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(dāng)冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時(shí)，制冷系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；而當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，制冷系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)停止 冰箱溫度的控制是通過溫度傳感器實(shí)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)備的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著信息收集的任務(wù)。在汽車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，溫度是需測(cè)量和控制的重要參數(shù)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)的測(cè)量、氣體及液體溫度的測(cè)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(dòng)機(jī)工作在高溫(發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫

12、度可達(dá)150、排氣歧管可達(dá)650)、振動(dòng)(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100%RH，-40-120)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(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標(biāo)要比一般工業(yè)用傳感器高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，其中最關(guān)鍵的是測(cè)量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來的測(cè)量誤差將最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)別。線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式

13、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(cè)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(shí)用化的產(chǎn)品有非接觸式紅外溫度傳感器(通用型0500，精度1%，響應(yīng)時(shí)間500ms；高溫型3001600，精度0.5%，響應(yīng)時(shí)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(jī)、吹風(fēng)機(jī)、烤面包機(jī)、電磁爐、炒鍋、暖風(fēng)機(jī)冰箱、冷柜、熱水器、飲水機(jī)、洗碗機(jī)、消毒柜、洗衣機(jī)、烘干機(jī)以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場(chǎng)合的溫度測(cè)量與控制等)、醫(yī)用/家用體溫計(jì)，便攜式非接觸紅外溫度測(cè)溫儀等等許多方面。紅外溫度傳感器的益處

14、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(cè)量， 紅外溫度傳感器為一體化集成式紅外測(cè)溫儀，傳感器、光學(xué)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(cè)溫儀堅(jiān)實(shí)、輕巧，時(shí)代瑞資HE-155k易于安裝，金屬殼體上的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可與安裝部位快速連接；同時(shí)HE-155k還有各型選件（例如吹掃保護(hù)套、90°可調(diào)安裝支架、數(shù)字顯示表等）以滿足各種工況場(chǎng)合要求。精確!紅外溫度傳感器的另一個(gè)先進(jìn)之處是精確，通常精度都是1度以內(nèi)。這種性能在你做預(yù)防性維護(hù)時(shí)特別重要，如監(jiān)視惡劣生產(chǎn)條件和將導(dǎo)致設(shè)備損壞或停機(jī)的特別事件時(shí)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的設(shè)備和工廠運(yùn)轉(zhuǎn)365天，停機(jī)等同于減少收入，要防止這樣的損失，通過掃描所有現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備-斷路器、變壓器、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、總線和配電盤以查找熱點(diǎn)。用紅外測(cè)溫儀，你甚至可快速探測(cè)操作溫度的微小變化，在其萌芽之時(shí)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。安全!安全是使用紅外溫度傳感器最重要的益處。不同于接觸測(cè)溫儀，非接觸測(cè)溫是紅外測(cè)溫儀的最大的優(yōu)點(diǎn)，使用戶可以方便的測(cè)量難以接近或移動(dòng)的目標(biāo),你可以在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標(biāo)溫度。非接觸溫度測(cè)量還可在不安全的或接觸測(cè)溫較困難的區(qū)域進(jìn)行，像蒸汽閥門或加熱爐附近，他們不需