Lämpötila-anturi viittaa anturiin, joka voi havaita lämpötilan ja muuntaa sen käyttökelpoiseksi lähtösignaaliksi. Lämpötila-anturi on lämpötilan mittauslaitteen ydinosa, ja sitä on monia erilaisia. Mittausmenetelmän mukaan se voidaan jakaa kahteen luokkaan: kosketustyyppi ja kosketukseton tyyppi. Anturimateriaalien ja elektronisten komponenttien ominaisuuksien mukaan se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: lämpövastus ja termopari.
Kosketintyyppi Kosketinlämpötila-anturin tunnistusosa on hyvässä kosketuksessa mitattavaan kohteeseen, joka tunnetaan myös lämpömittarina. Lämpömittari saavuttaa lämpötasapainon johtumisen tai konvektion kautta, jolloin lämpömittarin arvo voi osoittaa suoraan mitattavan kohteen lämpötilan. Yleensä mittaustarkkuus on korkea. Tietyllä lämpötilan mittausalueella lämpömittari voi mitata myös lämpötilan jakautumisen kohteen sisällä. Mutta liikkuville esineille, pienille kohteille tai esineille, joilla on pieni lämpökapasiteetti, tapahtuu suuria mittausvirheitä. Yleisesti käytettyjä lämpömittareita ovat bimetallilämpömittarit, lasinestelämpömittarit, painelämpömittarit, vastuslämpömittarit, termistorit ja termoparit. Niitä käytetään laajalti teollisuudessa, maataloudessa, kaupassa ja muilla aloilla. Ihmiset käyttävät usein näitä lämpömittareita jokapäiväisessä elämässä. Kryogeenisen teknologian laajalla soveltamisella maanpuolustustekniikassa, avaruustekniikassa, metallurgiassa, elektroniikassa, elintarvike-, lääketieteessä, petrokemianteollisuudessa ja muilla aloilla sekä suprajohtavan teknologian tutkimuksessa on kehitetty kryogeenisiä lämpömittareita, jotka mittaavat alle 120K lämpötiloja, kuten kryogeenisiä kaasulämpömittareita, höyrypainelämpömittari, akustinen lämpömittari, paramagneettinen suolalämpömittari, kvanttilämpömittari, matalan lämpötilan lämpövastus ja matalan lämpötilan termopari jne. Matalan lämpötilan lämpömittarit vaativat pientä kokoa, suurta tarkkuutta, hyvää toistettavuutta ja vakautta. Hiilennetyn lasin lämpövastus, joka on valmistettu huokoisesta korkeasta piidioksidilasista, hiiletetty ja sintrattu, on eräänlainen matalan lämpötilan lämpömittarin lämpötila-anturielementti, jota voidaan käyttää lämpötilan mittaamiseen alueella 1,6 - 300 K.
Kosketukseton tyyppi Sen herkät komponentit ja mitattava kohde eivät kosketa toisiaan, tunnetaan myös kontaktittomana lämpötilan mittauslaitteena. Tällaisella instrumentilla voidaan mitata liikkuvien esineiden, pienten kohteiden ja esineiden pintalämpötilaa, joilla on pieni lämpökapasiteetti tai nopeita lämpötilan muutoksia (transientteja), ja sitä voidaan käyttää myös lämpötilakentän lämpötilajakauman mittaamiseen. Yleisimmin käytetty kosketukseton lämpötilan mittauslaite perustuu mustan kappaleen säteilyn peruslakiin ja sitä kutsutaan säteilylämpötilan mittauslaitteeksi. . Kaikenlaisilla säteilylämpötilan mittausmenetelmillä voidaan mitata vain vastaava valoisuuslämpötila, säteilylämpötila tai kolorimetrinen lämpötila. Vain mustalle kappaleelle (kohteeseen, joka absorboi kaiken säteilyn eikä heijasta valoa) mitattu lämpötila on todellinen lämpötila. Jos haluat määrittää kohteen todellisen lämpötilan, sinun on korjattava materiaalin pinnan emissiokyky. Materiaalin pinnan emissiokyky ei riipu vain lämpötilasta ja aallonpituudesta, vaan myös pinnan tilasta, pinnoitekalvosta ja mikrorakenteesta, joten sitä on vaikea mitata tarkasti. Automatisoidussa tuotannossa on usein tarpeen käyttää säteilylämpötilamittausta tiettyjen esineiden pintalämpötilan mittaamiseen tai ohjaamiseen, kuten teräsnauhan valssauslämpötila, telan lämpötila, taontalämpötila metallurgiassa ja erilaisten sulamien metallien lämpötila sulatusuuneissa. tai upokkaat. . Näissä erityisolosuhteissa kohteen pinnan emissiokyvyn mittaaminen on melko vaikeaa. Kiinteän pinnan lämpötilan automaattiseen mittaukseen ja säätöön voidaan käyttää lisäpeiliä, joka muodostaa mustan ruumiinontelon yhdessä mitatun pinnan kanssa. Lisäsäteilyn vaikutus voi lisätä mitattavan pinnan tehollista säteilyä ja efektiivistä emissiokerrointa. Käytä tehollista emissiokerrointa korjataksesi mitatun lämpötilan mittarin kautta ja lopuksi saadaksesi mitatun pinnan todellisen lämpötilan. Tyypillisin lisäpeili on puolipallomainen peili. Pallon keskipisteen lähellä olevan mitatun pinnan diffuusi säteilyenergia heijastuu takaisin pintaan puolipallon peilistä muodostaen lisäsäteilyä, mikä lisää tehollista emissiokerrointa, missä ε on materiaalin pinnan emissiokyky ja ρ on peilin heijastavuus. Mitä tulee kaasun ja nestemäisen väliaineen todellisen lämpötilan säteilymittaukseen, voidaan käyttää menetelmää lämmönkestävän materiaalin putken työntämiseksi tiettyyn syvyyteen mustan ruumiinontelon muodostamiseksi. Sylinterimäisen ontelon tehollinen emissiokerroin lämpötasapainon saavuttamisen jälkeen väliaineen kanssa lasketaan laskennallisesti. Automaattisessa mittauksessa ja ohjauksessa tätä arvoa voidaan käyttää korjaamaan mitattu ontelon pohjalämpötila (eli väliaineen lämpötila) väliaineen todellisen lämpötilan saamiseksi. Kosketuksettoman lämpötilamittauksen edut: Mittauksen ylärajaa ei rajoita lämpötila-anturielementin lämpötilankestävyys, joten mitattavissa olevalla maksimilämpötilalla ei periaatteessa ole mitään rajaa. Yli 1800 asteen korkeissa lämpötiloissa käytetään pääasiassa kosketuksetonta lämpötilan mittausmenetelmiä. Infrapunatekniikan kehittyessä säteilylämpötilan mittaus on vähitellen laajentunut näkyvästä valosta infrapunaan. Se on otettu käyttöön alle 700 astetta huoneenlämpötilaan, ja resoluutio on erittäin korkea.