劉世東

摘要：闡述了溫度檢測設(shè)備的特點及性能，從而為熱電式傳感設(shè)備研究打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：自動化 電機 溫度

檢測裝置是自動化系統(tǒng)中的不可缺少的組成部分。自動控制系統(tǒng)的控制精度，在很大度上取決于檢測裝置的精度。隨著自動化領(lǐng)域不斷擴大和自動化水平不斷提高，對檢測裝的要求亦越來越高多而它的應(yīng)用亦趨廣泛。由于電子學(xué)的飛躍發(fā)展，在檢測裝置中普遍采電子測量裝置來檢測絕大多數(shù)物理量。物理量的電子測量裝置具有以下特點：

1、能連續(xù)地進(jìn)行測量和便于自動記錄所測參量。

2、電子裝置慣性小，反應(yīng)速度快，故不僅適用于靜態(tài)測量，亦適用干動態(tài)過程測量。

3、測量的精確度和靈敏度高，還由于屯子測量裝置龍方便地改變量程，升以測量范圍廣。

4、可將被測的信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳遞，從而能實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制

5、從被測對象取用功率小，并可進(jìn)行無機械接觸測量，故可提高測量精確度和傳感器的壽命。

6、能進(jìn)行多點掃描檢測

7、易于實現(xiàn)檢測自動化。電子測量裝置先將被測參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過電子放大等處理，然后用顯示表顯示出來，或去控制一定的執(zhí)行機構(gòu)。

玻璃溫度計是利用感溫液體受熱膨脹的原理來進(jìn)行溫度測量的。雙金屬溫度計則是以雙金屬片的兩種組合金屬的膨脹系數(shù)的不同來測量溫度變化的。針對溫度控制系統(tǒng)多點測量、擴展性等特點,運用主從分布式和總線分布式多機通訊方式思想,設(shè)計可用來遠(yuǎn)程操作,多個聯(lián)在一起用來檢測多部位的溫度從而提高精確度,并可通過計算機來控制,設(shè)置。本系統(tǒng)具有巡檢速度快,擴展性好的特點。壓力式溫度計是利用在密閉系統(tǒng)內(nèi)氣體、液體飽和蒸氣的壓力與溫度呈一一定的函數(shù)關(guān)系而制造的。熱電阻是利用電阻與溫度呈一定函數(shù)關(guān)系的金屬導(dǎo)體戌半導(dǎo)體材料而制的溫度傳感器，熱電偶則是以熱電勢來側(cè)量溫度的。輻射溫度計是以物體輻射熱效應(yīng)進(jìn)行表面溫度捌量的儀表。光學(xué)高溫計是將被測對象某一波長出輻射強度與標(biāo)準(zhǔn)燈在同戶波長上的輻射強度進(jìn)行比較后確定被溺對象的溫度。部分輻射溫度計是指利用光敏戍熱敏元件與濾色玻璃或干涉濾光片相組合護(hù)通過檢測被測對象某一波段的輻射能量未確定其溫度的儀表。比色溫度計是利用被測對象兩個不同波長酌輻射能量之比與其溫度之間酌關(guān)系實現(xiàn)輻射測溫的儀表。溫度檢測與控制由傳感器、測量儀表及控制裝置三部分組成。

常用傳感器有熱電阻傳感器及熱電偶等。熱電阻傳感器利用電阻隨溫度變化的特性而制成，常用的有鉑及銅熱電阻。鉑配電阻傳感器的測量儀表可以是動圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀，亦可以是電子平衡電橋。

熱電偶屬于熱電式傳感，當(dāng)熱電冷端(自由端)溫度固定在0而不變時，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢為熱端(上作端)溫度的函數(shù)多這樣就可以用熱電偶測量溫度。常用的熱電有鉑、飛鎳鉻、鎳硅、及鎳鉻一銅三種。共型號為WRLE,WREUbWREA。

在實際生產(chǎn)中，考慮到經(jīng)濟效果多熱電，不可能做得很長。故熱電偶的冷端一股離被刪熱源較近，冷端溫度不僅偏高且波動很大。為避免這種影響，通常采用補償導(dǎo)線與熱電偶冷端聯(lián)接口補償導(dǎo)線通常是用比熱電偶材料價格便宜得多的兩種普通金屬線材做成的，它在允許溫度范圍內(nèi)的熱電性質(zhì)和它要補償?shù)臒犭娕嫉臒犭娦再|(zhì)完全一樣，所以補償導(dǎo)線實質(zhì)上是一個附加的低溫?zé)犭娕?，它的作坩就是把熱電偶的泠端廷長到距熱源較遠(yuǎn)、溫度比較穩(wěn)定的地方。各種熱電偶應(yīng)配備各自相應(yīng)的補償導(dǎo)線。熱電偶接補償導(dǎo)線后，補償導(dǎo)線另一端所處的非0℃的影響依然存在，如果與熱電偶所配儀表是電子電位差計，則因儀表內(nèi)部已有冷端溫度自動補償機構(gòu)，不必再考慮。如果與熱電俏相配接的為動圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀，可事先把儀表指針從0℃位置調(diào)到已知的冷端溫度值上，這就等于把補正值直接加到儀表上，儀表指示所指的數(shù)值。就是實際溫度了。但這種方法只適用測量精度要求低情況。

在金屬熱處理工藝中，溫度參數(shù)必須進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，但更重要的是給予精確的控制。以確保產(chǎn)品的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。精確的控制必須使用自動化儀表組成溫白動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在一般情況下，熱處理工藝要求能將爐溫控制在一個穩(wěn)定的數(shù)值上，有時整個上藝過程也要求爐溫有幾個先后不同的數(shù)值。在爐溫自調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器為位式調(diào)節(jié)器，電爐要通電，必須先關(guān)閉爐門，使?fàn)t門限位開關(guān)Ⅻ接通。控制可以自動，也可以手動口當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打在手動位置多中間繼電器珊電夕接觸BC通電多電爐就通電升溫。同時綠燈LD滅，紅燈ID亮轉(zhuǎn)向斷開位置電爐就斷電降溫。

位式控制因電爐輸入功率不能連續(xù)調(diào)節(jié)，爐溫波動范圍比較高，而且交流接觸器斷次數(shù)頻繁。會產(chǎn)生很大噪音和火花。另外共觸點電流大因而易熔焊，齒此交流接觸器經(jīng)常造成故障、損壞。近幾年來，采用晶閘箐、飽和電抗器等元件應(yīng)用在爐溫控制中，既取代了接觸器，又可以使電爐的輸人功率變?yōu)檫B續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了爐溫連續(xù)控制，爐溫波動范囤減小，提高了控制質(zhì)量?！?/p>

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作者單位：西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院05級電氣工程及其自動化專業(yè)（2）班