现代检测技术_温度测量
- 格式:pdf
- 大小:532.55 KB
- 文档页数:15
温度检测简介温度检测是一项常见的技术,用于测量和监控环境中的温度变化。
无论是工业领域中的生产过程,还是日常生活中的温度调节,温度检测都扮演着重要的角色。
本文将介绍温度检测的原理、常见的温度传感器以及应用。
原理温度检测的原理基于物体温度与其它物理特性之间的关系。
一种常见的方法是通过测量物体与热平衡的系统之间的热交换来确定其温度。
根据热传导定律,热量会从温度较高的物体传导到温度较低的物体中,直到两者达到热平衡。
通过测量热传导的速率,可以确定物体的温度。
另一种常用的温度检测原理是基于物体辐射的热量。
根据斯蒂芬·玻尔兹曼定律,物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此,通过测量物体发出的辐射功率,可以确定其温度。
温度传感器在温度检测中,使用各种类型的传感器来测量温度。
以下是一些常见的温度传感器:1.热电偶(Thermocouple): 热电偶是一种基于两个不同金属导线焊接在一起构成的传感器。
当两个导线的焊点处于不同温度下时,会产生一个电压信号。
根据电压信号的大小,可以确定温度的变化。
2.热敏电阻(Thermistor): 热敏电阻是一种电阻,其电阻值随温度的变化而变化。
通过测量热敏电阻的电阻值,可以确定温度的变化。
3.压电传感器(Piezoelectric Sensor): 压电传感器是一种利用压电效应来测量温度变化的传感器。
压电效应是指在某些晶体中,施加力或压力会导致电荷分离产生电压信号。
通过测量这个电压信号的大小,可以确定温度的变化。
除了上述传感器,还有其他类型的温度传感器,如红外线传感器和光电传感器等。
应用温度检测在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用:1.工业控制:在工业过程中,温度是一个重要的参数,需要实时监测和控制。
例如,温度检测可以用于控制炉子的温度,以确保生产过程中的温度符合要求。
2.家居自动化:温度检测可以用于家庭自动化系统中的温度调节。
根据房间的温度,系统可以自动调整暖气、空调等设备的工作状态,提高舒适性和能源效率。
现代检测技术-图文第一章1、检测系统通常由哪几个部分组成?各类检测系统对传感器及信号调理电路的一般要求是?答:传感器要求准确性、稳定性、灵敏性、耐腐蚀性好、低能耗等。
信号调理要求能准确转换、稳定放大、可靠的传输信号,信噪比高、抗干扰能力要好。
2、试述信号调理和信号处理的主要功能和区别,并说明信号调理单元和信号处理单元通常由哪些部分组成?答:信号调理在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波,转换,滤波,放大等,以便检测系统后续处理或显示。
信号处理模块是自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和大脑相类似。
信号调理电路通常包括滤波、放大、线性化等环节。
信号处理模块通常以各种型号的嵌入式微控制器、专用高速处理器(DSP)和大规模可编程集成电路,或直接采用工业控制计算机来构建。
第二章1、什么是绝对误差?什么是相对误差?什么是引用误差?答:(1)绝对误差是测量结果与真值之差,绝对误差=测量值-真值(2)相对误差是绝对误差与被测量值之比,常用绝对误差与仪表示值之比,以百分数表示,相对误差=(绝对误差/仪表示值)某100%(3)引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示。
引用误差=(绝对误差/量程)某100%仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。
2、工业仪表常用的精度等级是如何定义的?精度等级与测量误差是什么关系?答:人为规定:取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器(系统)精度等级的标志,即用最大引用误差去掉正负号的数字来表示精度等级。
精度等级常用符号G表示。
0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级是我国工业检测仪器(系统)常用精度等级。
检测仪器(系统)的精度等级由生产商根据其最大引用误差的大小并以选大不选小的原则就近套用上述精度等级得到。
3、已知被测电压范围为0~5V,现有(满量程)20V、0.5级和150V、0.1级两只电压表,应选用哪只电表进行测量?答:A表20某0.5/100=0.1B表150某0.1/100=0.15两者比较,通常选用A表进行测量所产生的测量误差较小。
《现代检测技术》综述前言:随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步,现代化生产的规模越来越大,管理的形式和方式趋于多样性,管理也更加科学,人们对产品的产量和质量的要求也越来越高,这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。
从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测,从一般的参数的量值测量到参数的状态估计,从确定性的测量到模糊的判断等等,已成为当前检测领域中的发展趋势,正受到越来越广泛的关注,从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法,这些技术和方法统称为现代检测技术。
检测的发展和现代检测技术:检测是指在各类生产、科研、试验及服务等各个领域,为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量,而工业化的发展则对传统的检测提出了更高的要求,为了保证生产过过程能正常、高效、经济的运行,严格控制生产过程中某些重要的工艺参数(如温度、压力、流量等)进行严格的控制,基于这样的理念现代检测呼之欲出。
1 检测的发展:检测技术是20世纪六十年代发展起来的一门具有广泛应运价值的交叉学科,发展过程经历了三个阶段。
(1)第一阶段是依靠人工为主。
通过专家现场获取设备运行时的感观状态,感知异常的震动、噪声、温度等信息,凭经验确定可能存在何种故障或故障隐患。
(2)第二阶段是信号分析监测与诊断阶段。
随着传感器技术、测量技术以及分析技术的发展,状态监测逐步发展为依靠传感器和测量仪器获取设备的工作参数(如频率、振幅、速度、加速度、温度等参数),通过与正常工作状态下的参数进行对比,确定故障点或故障隐患点。
(3)第三阶段是现代化状态监测与故障诊断阶段。
随着信号处理技术、软测量技术、计算机技术和网络技术的发展,状态监测与故障诊断技术也发展到计算机时代,数据采集工作站采集现场的各种传感器信号,通过计算机网络将数据发送到远程的监测与诊断工作站,利用各种信号处理技术和分析软件对设备状态进行监测。
温度测量方法温度是物体分子热运动的表现,是物体内能的一种表现形式。
温度的测量是非常重要的,它在工业生产、科学研究、医疗保健等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍几种常见的温度测量方法。
首先,我们来介绍最常见的一种温度测量方法——使用温度计。
温度计是利用物质的热膨胀性原理来测量温度的一种工具。
常见的温度计有水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。
其中,水银温度计是最常用的一种。
它利用了水银在不同温度下的膨胀系数不同的原理,通过测量水银柱的高度来确定温度。
酒精温度计则是利用酒精的膨胀性来进行温度测量。
电子温度计则是利用半导体材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
温度计具有测量范围广、精度高、使用方便等优点,但也存在着易碎、受环境影响大等缺点。
其次,我们来介绍红外线测温技术。
红外线测温技术是利用物体在不同温度下发出的红外辐射能量与温度之间的关系来进行温度测量的一种技术。
它可以实现对远距离、高温度、移动目标的非接触式测温。
红外线测温技术广泛应用于冶金、电力、化工、玻璃、陶瓷、造纸、制药、食品等行业。
它具有测量范围广、速度快、非接触等优点,但也存在着受环境影响大、测量精度受距离、目标表面特性等因素影响等缺点。
另外,还有一种温度测量方法是热电偶测温。
热电偶是利用两种不同金属导体接触处产生的热电动势与温度之间的关系来进行温度测量的一种传感器。
热电偶具有响应速度快、测量范围广、结构简单等优点,但也存在着灵敏度低、易受干扰等缺点。
最后,我们介绍一种新型的温度测量方法——纳米材料温度测量。
纳米材料温度测量是利用纳米材料在不同温度下的电学、光学性质发生变化的原理来进行温度测量的一种方法。
纳米材料温度传感器具有响应速度快、精度高、对环境影响小等优点,但由于目前纳米材料制备和应用技术还不够成熟,因此在工业生产中的应用还比较有限。
综上所述,温度测量方法有很多种,每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中,我们需要根据具体的测量要求和环境条件选择合适的温度测量方法,以确保测量的准确性和可靠性。
现代(传感器)检测技术实验实验指导书目录1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验3、实验二霍尔传感器转速测量实验4、实验三光电传感器转速测量实验5、实验四E型热电偶测温实验6、实验五E型热电偶冷端温度补偿实验7、德普施可重组虚拟仪器检测平台装置简介实验一直流全桥的应用—称重实验实验二光电开关的测速实验实验三铂电阻温度传感器的特性及温度测量实验实验四霍尔传感器转速测量实验西安交通大学自动化系2015.10THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介一、概述“THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。
实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。
1.主控台(1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调;(2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能;(3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能;(4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V;(5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级;(6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能;(7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;(8)计时器:0~9999s,精确到0.1s;(9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。
2.检测源加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C;转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm;振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。
化工自动化-温度检测一、简介化工自动化是指在化工领域中应用自动化技术,实现生产过程的自动化控制。
在化工生产中,温度是一个重要的控制参数,温度的准确检测对于保证化工生产过程的稳定运行和产品质量的稳定具有重要意义。
本文将介绍温度检测在化工自动化中的应用。
二、温度检测的重要性温度是化学反应速率、物质相变、反应平衡等多个重要参数的关键因素。
在化工生产中,温度的精确控制可以确保反应过程的稳定性,提高产品的质量和产量。
同时,针对不同的化工过程,需要采集不同位置的温度数据来进行分析和控制。
三、温度检测的方法1.接触式温度测量:接触式温度测量通常使用热电偶、热电阻或半导体传感器等传感器将温度传递到检测设备中进行测量。
这种方法具有快速、准确的特点,广泛应用于化工生产中。
2.非接触式温度测量:非接触式温度测量使用红外线或激光测温仪等设备进行测量。
这种方法适用于无法接触到被测体或需要长距离测量的情况。
3.组合式温度测量:组合式温度测量是指将接触式和非接触式温度测量方法结合起来,根据具体情况选择最适合的方法进行温度测量。
四、化工自动化中的温度检测应用化工自动化中,温度检测主要用于以下方面:1.反应控制:根据化学反应的特性和温度的影响,通过对温度的实时监测和控制,调节反应过程中的温度,保证反应的稳定性和产物的品质。
2.反应安全:一些化学反应会产生剧烈的放热,监测和控制温度可以防止温度超过安全范围,避免发生危险事故。
3.设备运行:化工设备在运行过程中需要监测温度,以确保设备的正常运行和工作效率。
4.能源消耗:通过监测温度,可以优化工艺参数,降低能源消耗,提高生产效率。
五、温度检测在化工自动化中的挑战由于化工生产环境的特殊性,温度检测在化工自动化中面临一些挑战:1.环境适应性:化工生产现场通常存在高温、高压、腐蚀性气体等恶劣环境,需要选择适应这些环境的温度传感器。
2.准确性要求高:温度的精确控制对于化工生产过程至关重要,需要高精度的温度测量设备。
2013~ 2014 学年第一学期学习《现代检测技术》的收获姓名:冯波班级:11电气工程及其自动化1班学号:1109141015电气工程学院学习《现代检测技术》收获随着科学技术的发展、生产规模的扩大和强度的提高,人们度生产的控制和管理的要求也越来越高,需要检测的生产过程中的参数种类也越来越多。
这些参数出来指过程自动化最常见的温度、压力、流量、液位和成分等参数外,还包括物料组分、粘度、湿度、噪声、振动甚至转化率、催化剂活性等无法直接在线测量的参数。
因此,学习好现代检测技术对于我们来说是十分重要的,经过为期一学期的学习,我们已经对《现代检测技术》这门课有了一定的认识,让我们受益匪浅。
我们主要学习了现代检测技术的基础知识和各种物理与化学成分参量检测的原理、方法和技术。
在老师的讲解下,我们了解到了工程重要参量的常用检测方法和已成功运用的新颖、先进的检测方法与技术实现机理、工作原理和应用的特点。
检测技术应用十分广泛,在工业生产中,我们对工艺品的规格都有十分严格的要求,因而就要求我们对商品质量做出准确的测量,而在生活中,我们也与检测密不可分,可以说检测技术时刻伴随我们左右。
那么,什么才是检测呢?经过学习我们了解到所谓检测是指在生产、科研、试验及服务等各领域,及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量检测。
在科技迅猛发展的今天,人们的生活水平显著提高,检测技术也与人们的日常生活越来越密切。
尽管现代检测仪器和检测系统类型、种类繁多,用途、性能各有千秋,但他们的基本组成都是不尽相同的。
它主要由传感器、信号调理、数据采集、信号处理、信号显示、信号输出、输入设备、稳压电源八个部分组成,每个部分都扮演着不同的角色。
而现在检测系统的分类也是千差万别,就目前,检测技术已十分准确,但随着了科技的提高检测技术仍然有着很大的发展空间,正朝着高精度,高可靠性,非接触式以及智能化的方向发展。
在本学期中,老师主要向我们介绍了测量的基础知识,常压力、动态压力、转矩等力学的检测技术;位移、速度、加速度、振动等运动量的检测技术;温度、辐射相关的温度检测技术以及液位、料位相界物位检测的技术,这些检测的种类各有不同仪器也是千差万别的。
温度测量方法温度是物体内部分子或原子的热运动程度的一种表现,是一个物体内部的基本物理量。
温度的测量在日常生活和工业生产中具有重要的意义,因此温度测量方法也是非常重要的。
在本文中,将介绍几种常见的温度测量方法,包括接触式温度测量和非接触式温度测量。
接触式温度测量是指通过测量物体与温度传感器之间的热量交换来确定物体的温度。
最常见的接触式温度传感器是温度计,它可以通过与物体接触来测量物体的温度。
温度计的种类有很多,例如玻璃温度计、铂电阻温度计、热电偶等。
其中,铂电阻温度计是一种精度较高的温度传感器,它利用铂电阻的温度特性来测量温度,广泛应用于工业控制和科学研究领域。
非接触式温度测量是指通过测量物体辐射出的红外辐射来确定物体的温度。
红外温度计是一种常见的非接触式温度传感器,它可以快速、准确地测量物体的表面温度。
红外温度计广泛应用于食品加工、医疗诊断、建筑施工等领域,特别是在需要远距离、高温、易污染、易移动等环境下,非接触式温度测量具有明显的优势。
除了接触式和非接触式温度测量方法外,还有一些特殊的温度测量方法,例如纳米温度计、光纤温度计等。
纳米温度计是一种利用纳米材料的热电特性来测量微观尺度温度的传感器,它在纳米技术领域有着重要的应用。
光纤温度计是一种利用光纤传感器来测量温度的方法,它具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点,在工业自动化、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
总的来说,温度测量方法是多种多样的,不同的方法适用于不同的场景和要求。
在选择温度测量方法时,需要综合考虑测量精度、测量范围、环境条件、成本等因素,以选择最合适的方法。
同时,随着科学技术的不断发展,温度测量方法也在不断创新和完善,未来将会有更多更先进的温度测量方法出现,为我们的生活和工作带来更多的便利和帮助。
温度检测方法温度检测是指利用各种仪器、设备和方法来测量物体或环境的温度。
在各行各业中,温度检测都是非常重要的,它涉及到生产制造、医疗保健、环境监测等方方面面。
因此,选择合适的温度检测方法显得尤为重要。
首先,我们来介绍一种常见的温度检测方法——接触式温度检测。
这种方法通过将温度传感器直接接触到被测物体表面来测量温度。
常见的接触式温度传感器有热电偶和温度电阻。
热电偶是利用两种不同金属导体接触产生温度差电动势的原理来测量温度的,而温度电阻则是利用金属电阻随温度变化而变化的原理来测量温度的。
接触式温度检测方法精度高,响应速度快,适用于对温度精度要求较高的场合。
其次,非接触式温度检测方法也是一种常用的方式。
这种方法通过红外线、激光或微波等辐射能量来测量被测物体的表面温度,无需与被测物体直接接触。
非接触式温度检测方法具有测量范围广、操作简便、不影响被测物体的优点,广泛应用于工业自动化、食品加工、医疗诊断等领域。
除了以上介绍的常见方法外,还有一些新型的温度检测技术不断涌现。
比如,基于纳米材料的温度传感器,利用纳米结构的特殊性能来实现对微小温度变化的高灵敏度检测;另外,基于光学原理的温度检测技术,通过测量物体的光学特性来推断其温度变化。
这些新型技术的出现为温度检测领域带来了新的发展机遇,也为各行各业的温度检测提供了更多选择。
总的来说,温度检测方法的选择应根据具体的应用场景和要求来确定。
在实际应用中,我们需要综合考虑测量精度、测量范围、响应速度、环境适应能力等因素,选择最合适的温度检测方法。
随着科技的不断发展,相信在未来,会有更多更先进的温度检测方法出现,为各行各业的生产和生活带来更多便利和效益。
温度测量的方法
温度是物体或环境热量的度量单位,用于描述物体的热度或冷度。
测量温度的方法有多种,其中一些常见的包括:
1. 温度计测量:
- 水银温度计:使用水银作为测量液体,根据水银在不同温度下的膨胀或收缩来测量温度。
- 酒精温度计:使用酒精或染料作为测量液体,根据液体的膨胀或收缩来显示温度。
- 电子温度计:包括电子数字温度计和红外线温度计,能够通过电子传感器或红外线辐射来测量温度。
2. 热电偶和热敏电阻:这些设备利用不同金属的热电效应或材料的电阻随温度变化来测量温度。
3. 红外线测温仪:通过检测物体辐射的红外线来测量其表面温度,适用于远距离或无接触测量。
4. 热像仪:利用物体释放的红外线图像来显示物体表面的温度分布情况,常用于工业或建筑检测中。
5. 气象仪器:气象站使用各种设备(如温度计、热电偶等)来测量大气中的温度,用于天气预报和气候研究。
温度的测量方法根据具体需求和应用场景不同而有所差异,选择合适的测温方法取决于测量精度、测量对象、测量范围和测量环境等因素。
《传感器与检测技术》温度测量实验报告课程名称:传感器与检测技术实验类型:验证型实验项目名称:温度测量一、实验目的:了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、基本原理:热电偶测温原理是利用热电效应。
当两种不同的金属组成回路,如两个接点有温度差,就会产生热电势,这就是热电效应。
温度高的接点称工作端,将其置于被测温度场,以相应电路就可间接测得被测温度值,温度低的接点就称冷端(也称自由端),冷端可以是室温值或经补偿后的 0ºC、25ºC。
冷热端温差越大,热电偶的输出电动势就越大,因此可以用热电动势大小衡量温度的大小。
常见的热电偶有 K(镍铬-镍硅或镍铝)、E(镍铬-康铜)等,并且有相应的分度表即参考端温度为 0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表,可以通过测量热电偶输出的热电动势再查分度表得到相应的温度值。
热电偶分度表是定义在热电偶的参考端为 0℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端温度值的对应关系。
热电偶测温时要对参考端进行补偿,计算公式:E(t,to)=E(t,to′)+E(to′,to)式中:E(t,to)是热电偶测量端温度为 t,参考端温度 to=0℃时的热电动势值; E(t,to′)是热电偶测量温度 t,参考端温度为 to′不等于 0℃的热电动势; E(to′,to)是热电偶测量端温度为 to′,参考端温度为 to=0℃的热电动势。
三、需用器件与单元:K 型、E 型热电偶、温度测量控制仪、温度源、差动放大器、电压表、直流稳压电源+15V。
四、实验步骤:1、将温控表上的“加热”和“冷却”拨到内控,将 K、E 热电偶插到温度源的插孔中,K 型的自由端接到温度控制仪上标有传感器字样的插孔中。
然后将温度源的航空插头插入实验箱侧面的航空插头,将实验箱的+15V 电压、地接到温度源的 2-24V 上,将实验箱的多功能控制器 D0 两端接到温度源的风机电源 Di 上。
2、首先将差动放大器的输入端短接并接到地,然后将放大倍数顺时针旋转到底,调节调零电位器使输出电压为零。