光纤温度传感器的热辐射能量取决于光纤温度.PPT

光纤温度传感器的热辐射能量取决于光纤温度.PPT

  1. 1、本文档共115页,可阅读全部内容。
  2. 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
光纤温度传感器的热辐射能量取决于光纤温度

6.6.1 石英晶体温度传感器及测温技术 工作原理 利用石英晶体固有频率随温度而变化的特性来测温的仪器,称为石英温度计。 石英的固有振动频率可用下式表示: 石英振子的频率还与温度具有下列近似关系: f0——在温度为t0时的频率; ft——在温度为t时的频率; t0——基准参考温度; α,β,γ——一次、二次、三次幂的温度系数。 6.6.1 石英晶体温度传感器及测温技术 石英晶体传感器结构 石英温度计通常采用石英振荡器,构成一个决定频率的谐振回路,而石英振子部分,通常采用易接受温度变化的结构。石英传感器的结构通常采用如图6-22所示。 6.6.1 石英晶体温度传感器及测温技术 6.6 辐射法测温 任何物体,其温度超过绝对零度,都会以电磁波的形式向周围辐射能量。这种电磁波是由物体内部带电粒子在分子和原子内振动产生的,其中与物体本身温度有关传播热能的那部分辐射,称为热辐射。 而把能对被测物体热辐射能量进行检测,进而确定被测物体温度的仪表,通称为辐射式温度计。辐射式温度计的感温元件不需和被测物体或被测介质直接接触。 6.6 辐射法测温 6.6.1 辐射测温的基本原理 6.6.2 光谱辐射温度计 6.6.3 比色高温计 6.6.4 红外测温 6.6.5 红外成像测温仪 6.6.1 辐射测温的基本原理 辐射式温度计的感温元件通常工作在属于可见光和红外光的波长区域。辐射式温度计的感温元件使用的波长范围为0.3—40μm。 相关概念: 绝对黑体:在任何温度下,均能全部吸收辐射到它上面的任何辐射能量。 选择吸收体:对辐射能的吸收(或辐射)除与温度有关外,还与波长有关。 灰体:吸收(或辐射)本领与波长无关。 如果波长λ与温度T满足C2/(λT)≥1,则可把普朗克公式简化为维恩(Wien)公式。在温度低于3000K,对于波长较短的可见光,用维恩公式替代普朗克公式产生的误差<1%。 6.6.1 辐射测温的基本原理 6.6.1 辐射测温的基本原理 从图中可以看到如下一些规律:每条曲线均有一个极大值,而且这个极值是随着温度升高而向波长短的方向移动;不同温度下的曲线,其曲线峰值点的波长 λm和温度T均满足维恩位移定律。 实验和理论分析表明,黑体的总辐射能力与温度的关系满足斯蒂藩一玻耳兹曼定律: 6.6.1 辐射测温的基本原理 6.6.1 辐射测温的基本原理 综上所述,任何实际物体的总辐射亮度与温度的四次方成正比;通过测量物体的辐射亮度就可得到该物体的温度,这就是辐射测量的基本原理。 依据物体光谱辐射出射度或辐射亮度和其温度T的关系,可以测出物体的温度。 目前国内外使用的光谱辐射温度计都是根据被测物体的光谱辐射亮度来确定物体的温度。 6.6.2 光谱辐射温度计 光学高温计 1 光电高温计 2 硅辐射温度计 3 光学高温计 特点:结构较简单,使用方便,适用于1000 K~3500 K范围的温度测量,其精度通常为1.0级和l.5级,可满足一般工业测量的精度要求。它被广泛用于高温熔体、高温窑炉的温度测量。 用光学高温计测量被测物体的温度时,读出的数值将不是该物体的实际温度,而是这个物体此时相当于绝对黑体的温度,即所谓的“亮度温度”。 亮度温度:在波长为 λ、温度为T时,某物体的辐射亮度L与温度为TL的绝对黑体的亮度L0λ 相等,则称TL为这个物体在波长为λ时的亮度温度。其数学表达式为 在常用温度和波长范围内,通常用维恩公式来近似表示光谱辐射亮度,这时上式成为 光学高温计是在波长为λ的单色波长下获得的亮度。这样,物体的真实温度为 光学高温计 光学高温计通常采用0.66土0.01μm的单一波长,将物体的光谱辐射亮度Lλ 和标准光源的光谱辐射亮度进行比较,确定待测物体的温度。 光学高温计有三种形式: 灯丝隐灭式光学高温计 恒定亮度式光学高温计 光电亮度式光学高温计 光学高温计 灯丝隐灭式光学高温计 原理:由人眼对热辐射体和高温计灯泡在单一波长附近的光谱范围的辐射亮度进行判断,调节灯泡的亮度使其在背景中隐灭或消失而实现温度测量的。 WGGZ型光学高温计的示意图如下图所示: 光电高温计 优点:结构相对较简单,灵敏度高,测量范围广,使用方便。 缺点:光学高温计在测量物体的温度时,由于要靠手动调节灯丝的亮度,由眼睛判别灯丝的“隐灭”,故观察误差较大,也无法实现自动检测和记录。 国产WDL型光电高温计的工作原

您可能关注的文档

文档评论(0)

youbika + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档