非接触式温度计原理图

详解蒸汽锅炉常见热电阻温度计与半导体电温计在工业蒸汽锅炉的使用中,温度计是必备的温度仪表。

下面就是分析一下工业蒸汽锅炉中常用到的热电阻温度计。

热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻随温度变化而改变的性质制成的。

通过测量金属电阻值大小，得出所测温度的数值。

常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻两种。

如图所示。

热电阻外面一般要加保护套管，保护套管材料要耐温+耐腐蚀、承受温度剧变，密封性好，有足够的机械强度。

用热电阻测量500。

C以下的温度，具有比热电偶更高的测量精度。

铂热电阻可以测量- 200～6500C，铜热电阻可以测量50--1500C 范围温度。

热电阻也能远距离测量和显示。

安装方法与热电偶类似。

热电阻与温度显示仪表通过导线连接而成为测温显示装置，用以测量气体、液体和蒸汽的温度。

光学温度计是非接触式测温仪表，它是利用物体的光谱辐射亮度随温度的升高而增大的原理制戚的。

光学温度计在工业蒸汽锅炉中，主要用来测量炉膛火焰温度。

测温时，先将物镜对准被测火焰，移动物镜筒，使被测火焰物象与灯丝在同一平面内。

再慢慢地调节电阻大小以使火焰与灯丝具有相同的亮度，即灯丝顶端消失不见，参见图．这时毫伏计即指出被测火焰的表面温度。

光学温度计有隐丝式和恒亮式二种，分别可以测量900～3000。

C 和900～1500度C范围温度。

七、半导体点温计半导体点温计也叫半导体电阻温度计。

它具有灵敏度高、热惯性小、体积小、结构较简单，使用方便和便于远传测量的优点，常用于测量固体散热壁面的温度测量。

范围为≤3000度，在工业蒸汽锅炉上常用来测量外保温表面散热温度等。

八、蒸汽锅炉对温度仪表的要求1．在锅炉的下列相应部位应装设测量温度的仪表。

(1)过热器出口，再热器进出口的汽温。

(2)由几段平行管组组成的过热器的每组出口的汽温。

(3)减温器前、后的汽温。

(4)铸铁省煤器出口的水温。

(5)燃煤蒸汽锅炉炉膛出口的烟温。

(6)再热器和过热器入口的烟温。

(7)空气预热器空气出口的气温。

本科毕业论文非接触式红外体温计的设计Design of Contactless Infrared ThermometerSystem学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：年月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：目录92结论 (18)91非接触式红外体温计的设计摘要：本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便，缺少安全性等缺陷，提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。

该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。

此外，还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。

本系统实现了对实时温度的显示，以及对后者过限时报警，同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。

它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度，更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。

它的安全性，方便性更有利于普通百姓的使用。

本次红外测温系统的设计简化了电路结构，提高了测温的稳定性及可靠性。

该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。

关键字：STC89C52；报警；红外测温Design of Contactless Infrared Thermometer System Abstract：In view of the traditional temperature measuring instrument , there are many shortcomings, And in real life it exposes much inconvenience,lacks of safety ,so i put forward this design of contactless infrared temperature measurement system .The system is based on single chip microcomputer STC89C52 that as being the center of infrared measuring temperature sensor data’s transmission and regulation.In addition, it is also equipped with alarm circuits,key switch, liquid crystal display output andkey circuits.This system realize real-time temperature display, and give an alarm when the temperature beyond limitation configured, surely the limitation can be changed else.The system's biggest innovation not only in the realization of basic functions temperature measurement,but also can control a relay circuit to get the temperature in measuring range.Its safety, convenienceare more helpful of the use of the common people.The designof infrared temperature measurement system simplifythe circuit structure, improve the stability and reliability of measuring temperature.The great reactionspeed, high transmission efficiency, high accuracy and high reliability is also its advantage.Key words：STC89C52; alarm; infrared temperature measurement引言随着经济的发展，社会生活水平的提高，人们对自身身体情况愈来愈重视。

温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。

通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。

非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。

按工作原理分为膨胀式、电阻式、热电式，辐射式。

玻璃管温度计是根据液体热膨胀原理测温，双金属温度计是根据固体热膨胀原理测温，热电阻根据热阻效应原理测温，热电偶根据热电效应原理测温，辐射高温计根据热辐射原理测温。

一、热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是：①测量精度高、热惯性小。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

③构造简单，使用方便。

④输出信号为电信号，便于远传。

1．热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应来工S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

工业用热电偶的测温范围见下表：在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃，B偶不用补偿导线，用普通的屏蔽线。

2、热电偶的结构一般由热电极、绝缘套管、保护管、接线盒组成。

普通型热电偶按其安装时的固定形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接无固定装置等多种形式。

热电极：一般金属Φ0.5~3.2mm，昂贵金属Φ0.3~0.6mm，长度与被测物质有关，一般为300~2000mm，通常在350mm左右；绝缘管：隔离热电偶与被测物，一般在室温下要5MΩ左右；保护套管：避免受被测介质的化学腐蚀和机械损伤；接线盒：固定接线座，连接补偿导线。

温度仪表类型的判断及接线一、温度测量仪表的构成一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。

在简单的温度测量仪表中，这两部分是连成一体的，如水银温度计；在较复杂的仪表中则分成两个独立的部分，中间用导线联接，如热电偶或热电阻是检测部分，而与之相配的指示和记录仪表是显示部分。

二、温度测量仪表的分类按测量方式，温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类。

按接触式温度测量仪表一般有热电偶、热电阻、双金属温度计等，非接触式一般有远红外测温仪等。

具体分类如下：1、热膨胀式温度计是利用液体、气体或固体热胀冷缩的性质测量温度。

分为液体膨胀式温度计和固体膨胀式温度计两大类。

（1）、玻璃管液体温度计测温仪表接触式非接触式膨胀式压力表式热电阻式： 热电偶式： Pt10、Pt100B 、S 、K 、E 、T 液体膨胀式： 固体膨胀式： 水银温度计双金属温度计光学高温计 辐射高温计 比色高温计玻璃管液位温度计1—玻璃温包；2—毛细管；3—刻度标尺组成：主要由玻璃温包、毛细管、工作液体和刻度标尺等组成。

工作液：一般采用水银和酒精作为工作液，其中水银与其它液体相比有许多优点，如不粘附玻璃、不易氧化、测量温度高、容易提纯、线性较好、准确度高。

应用:玻璃管液体温度计是应用最广泛的一种温度计，其结构简单、使用方便、准确度高、价格低廉。

按用途分类，可分为工业、标准和实验室用三种。

标准玻璃温度计是成套供应的，可以作为检定其他温度计用，准确度可达0.05 ~ 0.1摄氏度；工业用玻璃温度计为了避免使用是被碰碎，在玻璃管外通常由金属保护套管，仅露出标尺部分，供操作人员读数。

实验室用的玻璃管温度计的形式和标准的相仿，准确度也较高。

（2）双金属温度计双金属温度计1-表玻璃；2-指针；3-刻度盘；4-表壳；5-安装压帽；6-金属保护管；7-指针轴；8-双金属螺旋；9-固定端双金属片是由两种膨胀系数不同的金属薄片叠焊在一起制成的测温元件。

利用两种膨胀系数不同的金属元件的膨胀差异测量温度。

温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。

温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：1.传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转换。

2.模拟集成温度传感器/控制器。

3.智能温度传感器。

目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。

温度传感器的分类温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。

接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡，这是的示值即为被测对象的温度。

这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。

但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。

非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。

常用的是辐射热交换原理。

此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大。

温度传感器的发展1.传统的分立式温度传感器——热电偶传感器热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬，最低可测到-269℃，钨——铼最高可达2800℃。

2.模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。

模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。

模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。

2．1光纤传感器光纤式测温原理光纤测温技术可分为两类:一是利用辐射式测量原理,光纤作为传输光通量的导体,配合光敏元件构成结构型传感器;二是光纤本身就是感温部件同时又是传输光通量的功能型传感器。

应用中的优点非接触式红外温度传感器的主要性能指标有光谱响应、响应时间、重复性以及发射率等。

用于玻璃和陶瓷工业、造纸和包装工业、各类窑炉测温应用以及化工行业中来测仪器仪表等的温度，从而检测仪器仪表的运行状态，保证仪器的正常运行。

时代瑞资非接触式红外温度传感器的优点：在钢铁工业：钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态，温度都非常高。

普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。

用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键，红外温度传感器被用来测量回热器的内部温度。

在高温旋转轧碾机中，红外温度传感器被用来确认产品的温度是在旋转限度内。

在冷却轧碾机，红外温度传感器在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。

在玻璃工业：在玻璃工业中，要被加热到很高的温度。

红外温度传感器用来监测熔炉中的温度。

手持式的传感器通过测量外部来探测高温点。

测量溶化玻璃的温度来决定适当的熔炉口的温度。

在扁平的玻璃品中，传感器在每个加工阶段都要检测温度。

错误的温度或过快的温度变化会造成不平的膨胀或收缩。

对于瓶子和容器产品来说，熔化的玻璃会流向保持在同一温度的前炉。

红外温度传感器被用来探测前炉的玻璃的温度。

所以它在出口的地方应该是适当的状态。

在玻璃纤维制品，红外传感器被用来在加工炉中探测前炉的玻璃的温度。

红外传感器在玻璃工业中另外一个用途是用于挡风玻璃制品工艺中。

在塑料工业：在塑料工业中，红外温度传感器被用来避免产品被玷污，测量动态物体和测量高温塑料。

在吹制的薄膜喷出的过程中，温度测量来调整适应加热和冷却可以帮助保持塑料的张力的完整和它的厚度。

在抛制的薄膜喷出的过程中，传感器帮助控制温度来保证产品的厚度和同一。

在薄片压出时，传感器可以让操作员来调整熄灭的加热器和冷卷来保证产品的质量。

化学工业：在石化行业中，炼厂在常规的预防维护程序中采用温度显示系统。

这些程序包括熔炉工艺的监控及热电偶示数的确认。

在熔炉工艺检测中，红外显示器被用来检测受热面管集结碳的比例。

温度测量方法温度是度量物体热平衡条件下冷热程度的物理量，它反映了物体内部微粒无规则运动的平均动能，是国际单位制中的7个基本物理量之一。

由于在很多情况下，不能直接测量，故是种特殊量。

自然界中，很多物质的物理属性以及众多的物理效应均与温度有关，因此人们利用他们随温度的变化规律来间接测量温度。

根据感温元件与被测介质接触与否，温度测量方法可分为：接触式和非接触式。

接触式测温方法是通过传导、对流和辐射等传热方式感受被测介质的温度。

此方法虽然简单、方便，但其间的热阻及感温元件的热惯性都会影响测温的迅速、准确。

非接触式测温法的感温元件不与被测物体相接处，目前最常用的是辐射法，它直接利用被测对象的辐射能与温度的对应关系来测量其温度。

与接触式测温方法相比，非接触式测温法具有如下优点：1、动态响应快。

2、适合特殊场合。

3、测温范围理论上无上限，其下线也随技术发展在向中低温扩展。

由于非接触式测温法必须获得被测量对象的热辐射强度，因此存在以下缺点：1、受中间介质影响大。

2、接收到的辐射能常常不能直接得出被测对象的实际温度，需要进行修正。

对应于两种测温方法，测温仪器亦分为接触式和非接触式两大类：接触式仪器又可分为：膨胀式温度计(包括液体和固体膨胀式温度计、压力式温度计)、电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体热敏电阻温度计)、热电式温度计(包括热电偶和P-N结温度计)以及其它原理的温度计。

非接触式温度计又可分为辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于它们都是以光辐射为基础，故也按统称为辐射温度计。

热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是：①测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

③构造简单，使用方便。

热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。