非接触式温度计原理图
- 格式:doc
- 大小:54.40 KB
- 文档页数:2
WGG2光学高温计说明书一、概述光学高温计是一种非接触式的高温测量仪表,当测量温度高于热电偶使用上限及热电偶不适用或不可能装置的情况下,一般可用光学高温计来测量。
目前,光学高温计被广泛地用来测量浇铸、轧钢、玻璃熔融、锻打、热处理等的温度,是治金、化工和机械等工业生产过程中不可缺少的高温测量仪表。
图一所示为WGG2型光学高温计外形图。
二、基本技术特性序号产品型号测量范围(℃)量程号允许基本误差(℃)1WGG2-201700-20001700-800±33800-1500±22 21200-20000±302WGG2-3231200-320011200-2000±30 21800-3200±80物镜与测量目标之间距离不小于700毫米标尺长度不小于90毫米净重约2公斤。
外形尺寸252毫米×140毫米×164毫米(图二)三、作用原理光学高温计是利用受热物体的单色辐射强度随温度升高而增长的原理来进行高温测量的。
对于绝对黑体其单色辐射强度EOλ与温度的关系,可用普郎克公式表示。
EOλ= C1λ-5 (e2/λt─1)-1式中:C1=37402×10-5尔格•.厘米.•秒-1C2=1.34385厘米•OKE=自然对数的底T=绝对黑体的温度(OK)本光学高温计是采用亮度均衡法进行温度测量的。
亦就是使被测物体成象于高温计灯泡的灯丝平面上,通过光学系统在一定波段(0.65μ)范围内比较灯丝与被测物体的表面亮度,调节滑线电阻。
使灯丝的亮度与被测物体的亮度相均衡,此时灯丝轮廓就隐灭于被测物体的影象中(图七),并可由仪表示值直接读取被测物体的亮度温度。
本光学高温计是按绝对黑体来进行温度刻度的。
但被测物体往往是非黑体(其单色辐射黑度系数ελ>1,ελ值大小是由各种物体的性质及其表面状态来决定的。
所以在同一真实温度下的各种物体,由于他们的单色辐射黑度系数ελ不同,则由光学温度计测得亮度温度亦各不相同。
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。
温度测量与温度计的原理和误差分析温度是物体内部热运动的一种表现,而温度的测量则是人类对物体热运动状态的观测和判断。
温度的测量对于各个领域的科研和工业生产都具有重要意义,因此温度计的原理和误差分析成为了一个不可忽视的问题。
一、温度测量的原理温度的测量原理主要基于物体热运动状态的特性。
根据热力学定律,物体的温度与其分子或原子的平均动能成正比。
因此,通过测量物体分子或原子的平均动能,就可以得到物体的温度。
目前常用的温度测量方法有多种,其中包括接触式温度测量和非接触式温度测量。
接触式温度测量是通过将温度计与物体直接接触,利用温度计与物体之间的热传导来测量温度。
常见的接触式温度计有水银温度计、酒精温度计和电阻温度计等。
其中,水银温度计和酒精温度计利用液体的膨胀性质来测量温度,而电阻温度计则利用电阻与温度的关系来测量温度。
非接触式温度测量则是通过测量物体辐射出的热辐射来推断物体的温度。
常见的非接触式温度计有红外线测温仪和热像仪等。
这些温度计通过接收物体发出的红外线辐射,并根据辐射的强度和频率来计算物体的温度。
二、温度计的误差分析温度计的测量结果可能存在误差,这些误差主要包括系统误差和随机误差。
系统误差是由于温度计本身的不准确性或使用不当而引起的误差。
例如,温度计的刻度不准确、温度计的灵敏度不一致或温度计的响应时间过长等都会导致系统误差。
为了减小系统误差,可以通过校准温度计、选择合适的温度计和使用标准温度源等方法来提高测量的准确性。
随机误差是由于测量过程中的各种不确定因素引起的误差。
例如,环境温度的变化、测量者的操作不准确以及测量仪器的噪声等都会导致随机误差。
为了减小随机误差,可以通过多次测量取平均值、提高测量仪器的精度和稳定性等方法来提高测量的精确度。
此外,温度测量还可能受到其他因素的影响,如辐射源的反射和散射、测量距离的变化等都会引起测量结果的误差。
为了减小这些误差,需要在实际测量中进行合理的控制和校正。
《广州兰瑟电子》介绍:温度传感器定义温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。
温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。
温度传感器分类按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。
1、接触式接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。
2、非接触式它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。
这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。
温度传感器按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
1、热电阻热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。
温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。
但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。
2、热电偶热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。
其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是最便宜的。
电偶是最简单和最通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。
按照温度传感器输出信号的模式,可大致划分为三大类:数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。
1、数字式温度传感器它采用硅工艺生产的数字式温度传感器,其采用PTAT结构,这种半导体结构具有精确的,与温度相关的良好输出特性。
2、逻辑输出温度传感器在许多应用中,我们并不需要严格测量温度值,只关心温度是否超出了一个设定范围,一旦温度超出所规定的范围,则发出报警信号,启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备,此时可选用逻辑输出式温度传感器3、模拟式温度传感器模拟温度传感器,如热电偶、热敏电阻和RTDS对温度的监控,在一些温度范围内线性不好,需要进行冷端补偿或引线补偿;热惯性大,响应时间慢。