温度传感技术及其在电力工业中的应用_李玉杰
温度传感器原理及其应用
温度传感器原理及其应用1.热敏电阻原理（RTD）：热敏电阻是一种电阻，其电阻值随温度变化而变化。
常见的热敏电阻有铂电阻和镍电阻。
根据电阻值的变化，可以计算出物体的温度。
2. 热电偶原理（Thermocouple）：热电偶是由不同金属材料组成的两根导线，当两根导线的连接处存在温差时，会产生一个电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
3. 热电阻原理（Thermistor）：热电阻是一种温度敏感材料，由于材料的特性，电阻值会随温度的变化而变化。
通过测量电阻值的变化，可以计算出温度。
4.红外线传感器原理：红外线传感器利用物体发射的红外辐射来测量温度。
物体温度越高，发射的红外线辐射越强。
红外线传感器通过测量红外线的强度来计算出温度。
1.工业领域：温度传感器在工业过程中起着重要的作用，可以监测机器设备的温度变化，以及生产线上的温度控制。
例如，在石化工业中，温度传感器可以用于监测反应器的温度，确保反应过程的安全和有效进行。
2.环境监测：温度传感器也被广泛应用于环境监测中，例如天气预报、气象学研究等。
通过测量室内外的温度，可以提供准确的气候信息，对农业、气象预测等方面具有重要意义。
3.家电领域：温度传感器也应用于各种家电设备中，例如空调、冰箱、洗衣机等。
通过监测室内温度和物品的温度，可以自动调节设备的工作模式，提高能耗效率。
4.医疗行业：温度传感器在医疗设备中也有广泛应用，例如体温计、病房温度监测等。
通过监测人体温度，可以及时发现疾病或感染，并进行相应的治疗。
总之，温度传感器是一种能够测量物体温度的设备，其原理多样化，应用场景广泛。
通过准确测量温度，可以实现温度控制、环境监测、能耗优化等目的，为人们的生活和生产提供了实质性的帮助。
热电偶测温系统的应用
热电偶测温系统的应用广西大学实验报告姓名：李杰 1202100532 学院：电气工程学院热电偶测温系统的应用指导老师：吕智林专业：自动化成绩：班级：自动化123 2019年6月1日一、实验目的1、熟悉用热点偶、补偿导线、冷端温度补偿器和动圈仪表构成测温系统的正确接线方法；2、了解测温系统中某些环节不符合要求对测温结果造成的影响；3、了解自动平衡式显示仪表的结构和各组成部分的作用；4、熟悉用热点偶、补偿导线和电子电位差计构成的测温系统的正确接线方法。
二、实验仪器及设备管式电炉、温度控制器、自耦变压器、冰点槽、热点偶、标准热点偶、冷端温度补偿器、补偿导线、直流电位差计、XCZ-101型动圈仪表、XWD型电子电位差计、电阻箱三、实验内容及步骤1、将热点偶从保护套管中取出，观察热点偶的结构。
2、准备工作：图2－1 热电偶测温系统（1）将标准热电偶和测量热电偶插入管式电炉中。
为使两支热电偶感受同样的温度，应将两支热电偶热端用石棉绳捆扎在一起，推到管式电炉内腔中央，炉管口用石棉绳封堵。
（2）按图2－1连接线路，将标准热电偶的冷端置于盛有变压器油的试管中，再将试管放入内有冰水混合物的冰点槽中。
3、热电偶配接动圈仪表测温系统的应用。
（1）调整XCZ－101型动圈仪表的机械零点，使指针指零。
（2）按图2－1连接实验测温回路。
将测量热电偶的冷端置于盛有变压器油的试管中，再将试管放入冰点槽中。
（1）调整电阻箱，使线电阻值为15Ω。
（2）旋动温度控制指示仪表右下角的螺钉，将指示仪表的给定指针调至某个温度值上。
（3）接通电源，调节自耦变压器，使温度控制器上的电流表指示约为6A。
（4）当炉温达到设定温度时，用直流电位差计测量标准热电偶的热电势。
与此同时，读出XCZ－101动圈表的指示值，重复测量四次。
（5）将测量热电偶的冷端从冰点槽中取出，重复步骤（6），将实验数据填入记录表格内。
（6）将测量热电偶的冷端插回冰点槽中，改变外线电阻的阻值（如改为5Ω），重复上述步骤（6），将实验数据填入记录表格内。
电力行业中的输电线路温度监测技术应用解析
电力行业中的输电线路温度监测技术应用解析随着电力行业的不断发展和电能消费的增加，输电线路的稳定运行成为保障电力供应的关键。
在输电线路中，由于长期运行和环境因素的影响，温度是造成设备损坏的主要原因之一。
因此，电力行业中的输电线路温度监测技术应用显得尤为重要。
本文将解析电力行业中常见的输电线路温度监测技术及其应用。
一、红外测温技术红外测温技术是一种无接触式测温方法，通过探测器接收目标物体发出的红外辐射，并将其转化为温度显示。
在输电线路中，红外测温技术广泛应用于高压输电线路、变电站、电缆等设备的温度监测。
红外测温技术的特点是操作简单、速度快、测温范围广，并且可以在远距离下进行测量，提高工作效率。
同时，红外测温技术可以实时监测设备的温度变化，及时发现温度异常，避免设备过热引发事故。
二、电缆温度监测技术电缆温度监测技术是指通过传感器安装在电力电缆上，实时监测电缆的温度变化。
它可以采集电缆的温度数据，并将数据传输至监测中心，进行远程监测和分析。
电缆温度监测技术的优势在于能够提前预警电缆的过热情况，避免因电缆温度过高而造成的设备故障或火灾。
同时，通过对电缆温度的监测和分析，可以评估电缆的负荷状况，优化电力系统的运行管理。
三、光纤测温技术光纤测温技术是一种基于光纤传感器进行温度测量的技术。
在电力行业中，光纤测温技术常常应用于输电线路、变电站等设备的温度监测。
光纤测温技术的优势在于它具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等特点。
通过将光纤传感器布置在输电线路上，可以实时监测设备的温度分布情况，及时发现异常情况，并采取相应措施进行调整和修复。
四、声纳测温技术声纳测温技术是一种通过探测声波传递速度变化来判断物体温度的技术。
在输电线路中，声纳测温技术可以通过声波传递速度的监测来实时测量设备的温度。
声纳测温技术的优点是不受烟尘、蒸汽等因素干扰，适用于复杂环境下的温度监测。
通过声纳测温技术，可以实现对输电线路的温度分布情况进行连续监测，及时发现温度异常情况。
温度传感技术及其在电力工业中的应用
Ｊ ｎ． ２ ｌ ａ ０１
温 度 传 感 技 术 及 其 在 电 力 工 业 中 的 应 用
李玉杰 刘 明 ， ， 付 军。
（ ．沈 阳工 程 学院 自动控制 工程 系 ， 阳 １０ ３ ； ．辽 宁华 电 铁 岭发 电有 限公 司 ， 宁 铁 岭 １２ ０ ） １ 沈 １１６ ２ 辽 １０ ０
到 １ 面 的测 温 ． 个 因此 ， 究 和推 广应 用新 型 温度传 感 研 器， 必将 给 电力生 产带来 更 好 的效果 和更 大 的效益 ．
１ 传 统 的分 立 式 温 度 传 感 器
传统 的分 立式 温 度传 感 器分 为热 电阻 、 敏 电阻 热
和热 电偶 ３种 ．
个闭合 回路 ． 因为 ２种 不 同金属 的 自由电子密 度不 同 ，
热 电偶 是 根 据 热 电效 应 制 成 的一 种 测 温元 件 ． ２ 根 不 同材料 的 金 属 导 线 Ａ 和 Ｂ焊 在 一 起 就组 成 了 １
从 传统 的分 立式 温度 传 感 器 到 集 成 温度 传 感 器 ； 接 从
触 式到 非接 触式 温度 传 感 器 ； 模 拟 式 的 发展 为数 字 从 网络智 能化 的 ； 只 能 １点 测 温 发 展 为 １条线 测 温 再 从
使用 方便 ， 度 高 ， 量 范 围宽 ， 于 远 距 离 、 点 、 精 测 便 多 集 中测 量 和 自动 控制 ， 应用 很广 泛 的一种 温度计 ．表 １ 是 为传 统分 立式 温度 传感 器 的 比较 ．
表 １ 传 统 的 分 立 式 温 度 传 感 器 的 比 较
２ 集 成 温 度 传 感 器
度 系数 ． 一 定 温 度 范 围 内 ， 在 电阻 一温 度 关 系 是 线 性 的． 因此 ， 只要 测 出 电阻 值 的 变化 ， 可达 到测 量 温 度 就
断续周期工作制交流接触器温升测试系统
作者简介院李庆杰(1987-)，男，福建南平人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为低压电器检测技术。
断续周期工作制交流接触器温升测试系统Temperature Test System of Intermittent Duty AC Contactor李庆杰(福建省产品质量检验研究院,福建福州350002)Li Qing-Jie (Fujian Inspection and Research Institute for Quality,Fujian Fuzhou 350002)摘要：对于配有辅助触头的断续周期工作制交流接触器在进行温升试验时，需要多种仪器设备配合使用，试验效率较低。
且试验耗时较长，并缺乏有效的远程监控手段。
针对上述问题，采用NI 温度采集卡与恒流源，结合LabVEIW 软件设计并实现一种交流接触器温升试验测试系统，可在PC 端快速完成温升的实时监测，并具有温升异常报警、自动出具试验记录等功能，提高了工作效率；同时LabVIEW 将采集温升数据送至微信小程序云平台，实现交流接触器温升的远程监测。
关键词：交流接触器；温升试验；LabVIEW；微信小程序中图分类号：TM572.2文献标识码：A文章编号：1003-0107(2020)11-0131-06Abstract:For the intermittent duty AC contactor equipped with auxiliary contacts,a variety of instruments and equipment are required for the temperature-rise test,and the test efficiency is low.Moreover,the test takes a long time and lacks effective remote monitoring methods.In response to the above problems,using NI tempe-rature acquisition card and constant current source,combined with LabVEIW software to design and implement an AC contactor temperature-rise test test system,which can quickly complete real-time monitoring of tem-perature rise on the PC side,and has an abnormal temperature rise alarm.Automatically issue test records and other functions to improve work efficiency.At the same time,LabVIEW sends the collected temperature-rise data to the WeChat applet cloud platform to realize remote monitoring of the temperature rise of the AC con-tactor.Key words:AC contactor;Temperature-rise test;LabVIEW;WeChat Mini Program CLC number:TM572.2Document code:AArticle ID ：1003-0107(2020)11-0131-060引言交流接触器适用于频繁操作和远距离控制，是自动控制系统中的重要元件之一。
基于物联网的GIS触头在线测温系统
基于物联网的GIS触头在线测温系统发表时间：2018-05-14T15:23:58.010Z 来源：《科技新时代》2018年2期作者：张裕杰，陈登渊，唐凯，李培江[导读] 摘要：为解决气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的在线实时测温问题，本项目开发了一种基于物联网的无线测温系统。
运用红外非接触测温技术，在不影响GIS内部机械几个和原有电气特性的基础上，以非接触的方式对GIS触头进行实时测温。
摘要：为解决气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的在线实时测温问题，本项目开发了一种基于物联网的无线测温系统。
运用红外非接触测温技术，在不影响GIS内部机械几个和原有电气特性的基础上，以非接触的方式对GIS触头进行实时测温。
再结合物联网和互联网技术，将多个采集的温度信号汇集起来，并传输给远程监控系统，用户可直接在远端监视多个GIS触头的温度运行状态。
并且在发现温度异常时系统会进行自动报警。
本系统具有抗电磁干扰能力强、安全可靠安装、使用简单、快速、实用性高等特点。
完全可以满足用户对于GIS设备温度检测的要求。
关键字：物联网；测温；电气开关设备；物联网系统 1引言气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是电力系统中的重要设施，承担着闭合和关断电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据等重要作用。
它的安全可靠性是我国超大规模输配电和电网安全保障的重要环节。
在GIS的长期运行过程中，由于老化或机械磨损等原因造成GIS 触头接触不良、触头的接触电阻值增大及触头发热。
触头过热可能导致触头局部熔焊、产生火花或电弧放电，引起设备的绝缘老化，严重时甚至会出现设备击穿或导致火灾乃至爆炸，引发重大事故并造成经济损失。
国家电网公司针对GIS设备事故原因的统计分析结果表明，触头接触不良而导致温度升高进而引发的故障占GIS故障的29％，因此对GIS开关触头接触开展状态监测是非常必要的。
然而，GIS设备内有裸露高压、空间封闭狭小，电磁干扰严重，无法进行人工巡查测温，传统的测温方式都无法有效地解决这个问题。
传感器的应用及发展研究
总643期第六期2018年6月河南科技Henan Science and Technology传感器的应用及发展研究王洪燕李高杰张崇军（汉威科技集团股份有限公司，河南郑州450001）摘要：传感器可以把化工、土木、机械和自然科学中的费电信号转变为电信号，属于一种关键的换能器。
从多个角度进行区分，传感器有许多类型，包括医学量、生物参数、声学量、光学量、热工量及几何机械量等。
如果从输出信号进行区分，可以将传感器分成电流、电压、数字信号和模拟信号（脉冲波和连续波）等。
本文分析了传感器的发展历程、具体应用、发展趋势，希望能为相关研究提供借鉴。
关键词：传感器；发展历程；发展趋势中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）17-0022-02 Research on Application and Development of SensorWANG Hongyan LI Gaojie ZHANG Chongjun（Hanwei Technology Group Limited by Share Ltd.，Zhengzhou Henan450001）Abstract:Sensors can convert electrical signals from chemical,civil,mechanical and natural science to electrical sig⁃nals,which is a key transducer.There are many types of sensors,including medical quantities,biological parameters, acoustic quantities,optical quantities,thermal quantities and geometric mechanical quantities.If the output signal is distinguished,it can be divided into types of current,voltage,digital signal and analog signal(pulse wave and continu⁃ous wave).This paper analyzed the development process,specific application and development trend of sensors, hoped to provide reference for related research.Keywords:sensors；development course；development trend传感器技术有着广阔的发展前景和应用空间，是一种发展前景较好的技术产业，和通信技术、计算机技术共同形成当前现代信息技术三大支柱，具体发展趋势包括便携式、无线、低功耗、系统化、多功能化、智能化、集成化和小型化等。
温度传感技术及其在电力工业中的应用_李玉杰
图 1 集成温度传感器
5. 2 红外温度传感器在电气设施中的应用 热释电红外传感器是一种红外光传感器, 属于热电
近年来, 随着微处理器芯片和红外测温传感技术 的迅速发展, 红外测温传感器的性能得到不断的提高, 其适用范围已经可以覆盖到低、中、高温的不同区段, 最高温度达到 3 000 .
4 光纤温度传感器
光纤测温技术可分为 2 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. 光纤直径小, 可以单根、 成束、Y 型或阵列方式使用, 结构布置简单且体积小, 传输损耗低, 无论是就地使用或远 传均十分方便. 因 此, 可用于其他温度计难以应用的特殊场合, 如密封、 高电压、强磁场、核辐射、严格防爆、防水、防腐、特小空 间或特小工件等等.
收稿日期: 2010- 09 - 20 作者简介: 李玉杰 ( 1960 - ) , 女, 沈阳人, 副教授.
54
沈阳工程学院学报 ( 自然科学版 )
第 7卷
2. 2 数字集成温度传感器 数字温度传感器也称智能温度传感器, 是在 20世
纪 90年代中期问世的. 它是微电子技术、计算机技术和 自动测试技术 ( ATE )的结晶. 目前, 国际上已开发出多 种智能温度传感器系列产品. 智能温度传感器内部都包 含温度传感器、A /D转换器、信号处理器、存储器 ( 或寄 存器 ) 和接口电路. 有的产品还带多路选择器、中央控制 器 ( cpu )、随 机 存 取 存 储 器 ( RAM ) 和 只 读 存 储 器 ( ROM ). 智能温度传感器的特点是可输出温度数据及 相关的温度控制量, 适配于各种微控制器 (M CU ); 它是 在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的, 其智能化 程度也取决于软件的开发水平. 其典型产品有 DS1820.
基于焓温法的石克管线停输温降三维数值模拟
基于焓温法的石克管线停输温降三维数值模拟李庆杰;李媛媛;陈慧萍【摘要】Three-dimensional mathematical model of shutdown temperature drop of buried heated oil pipeline is often established based on the finite volume theory and the enthalpy-temperature method. In this paper, three-dimensional numerical simulation of shutdown temperature drop of Shi-Ke D377 pipeline in Xinjiang oilfield under different conditions was carried out, and the contours of crude oil and soil temperature at different time in different locations along the tube were obtained. On the one hand, the effect of different temperature of outbound oil on temperature of inlet oil and the shutdown time was analyzed;On the other hand, optimal outbound oil temperature under the condition of the lowest amount of transmission in the coldest month was analyzed. By calculating and analyzing, the data can provide the theoretical judgment basis for planning scheme of shutdown and restarting and optimizing pipeline operation.% 埋地热油管道停输温降三维数学模型是基于有限容积理论与焓温法所建立。
新型光纤光栅温度传感系统在电力测温中的应用
介绍一种光纤光栅温度在线监测系统。
系统采用新型光纤光栅温度传感器，具有防爆、防燃、抗腐蚀、抗电磁干扰、耐高压及在有害环境中使用安全等特点，可以实现实时、快速、大容量、准分布式测温并定位。
不但可以用在电力高压开关柜温度检测中，还可以应用于电力电缆接头，油库油罐等其它需要检测温度的领域。
光纤光栅在线监测测温定位电力安全概述）和纤芯有效折射率（ｎｅｆｆ），布拉格波长为：（１）由式（１）可以看出：ｎｅｆｆ与发生改变，即可使ＦＢＧ达到对其敏感的目的。
ＦＢＧ中心波长与温度变化的关系为：＝＋Ｔ（２）式中：是温度变化引起的反射光中心波长的改变；为光纤的热光系数；测温原理图１光纤光栅原理示意图图３光纤光栅温度在线监测系统框图图２光纤光栅中心波长随温度变化曲线软件结论山东微感光电子有限公司．光纤光栅温度监测系统用户手册Ｖ１．０．２００６．廖延彪．光纤光学．清华大学出版社，２０００．张志鹏，（英）Ｗ．Ａ．Ｇａｍｂｌｉｎ．光纤传感器原理．中国计量出版社，１９９１．）指令ＲｏＨＳ指令，是《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》，全称是Ｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｓｅｏｆｃｅｒｔａｉｎｈａｚａｒｄｏｕｓｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，也称２００２／９５／ＥＣ指令。
欧盟议会和欧盟理事会于２００３年１月通过，２００５年欧盟又以２００５／６１８／ＥＣ决议的形式对２００２／９５／ＥＣ进行了补充。
欧盟成员国于２００６年７月１日起强制实施，禁止含有有害重金属及以多溴联苯、多溴联苯醚作阻燃剂的电子电气产品进入欧盟市场。
ＲｏＨＳ指令主要目的一是设立技术壁垒，提高产品准入门槛；二是加强环境保护，确保可持续发展。
目前主要针对电子电气产品中的铅Ｐｂ、镉Ｃｄ、汞Ｈｇ、六价铬Ｃｒ６＋、多溴联苯ＰＢＢ、多溴联苯醚ＰＢＤＥ６种有害物质进行限制。
以后也将对更多的有害物质进行限制。
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4 光纤温度传感器
光纤测温技术可分为 2 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. 光纤直径小, 可以单根、 成束、Y 型或阵列方式使用, 结构布置简单且体积小, 传输损耗低, 无论是就地使用或远 传均十分方便. 因 此, 可用于其他温度计难以应用的特殊场合, 如密封、 高电压、强磁场、核辐射、严格防爆、防水、防腐、特小空 间或特小工件等等.
此外, 红外成像仪还可通过用于监视锅炉炉膛的 火焰和汽包的水位, 来判定设备冷却管是否堵塞不畅、 疏水管线的疏水是否流畅、调节阀 /关断阀等是否存在 内部泄漏、工艺管道或容器运行是否正常、危险或有害
图 5 光纤 温度传感器及其应用
6结 论
随着传感技术、微电子技术和信息产业技术的发 展, 新型传感器和检测手段必将不断推陈出新, 取代传 统的测温方法. 因此, 研究、应用和推广新型温度传感 器, 必将给电力生产带来更好的效果和更大的效益. 参考文献
图 3 高温红外温度计
5. 4 红外成像仪的应用 在电厂, 运行或检修人员不仅需要知道被控对象
表面的平均温度, 有时更需要知晓被监测对象的温度 场分布情况, 以便分析和研究运行是否正常、内部结构 是否存在缺陷等. 与前面叙述的点式红外测温传感器 不同, 红外成像仪采用的是面式测温方式, 它能将对象 的温度场的分布以图像形式直观地显示出来, 以满足 温度场监视的需要. 图 4为利用成像仪可以检测出的 左侧熔断器工作异常的红外热图像.
[ 1] 牟长信. 电 厂温度 测量 元件 选择 的几 点建 议 [ J]. 中 国电 力, 2007, 37( 11): 55- 58.
[ 2] 郑兆平, 曾汉生. 红外热成 像测温技 术及其 应用 [ J]. 红外 技术, 2003, 25( 1): 102- 105.
[ 3] 倪震楚. 现代 温度 测 量技 术 综述 [ J]. 消防 科 学与 技 术, 2003, 22( 4) : 270- 272.
型器件 ( 见图 2). 当热电元件 PZT 受到光照时能将光能 转换为热能, 使受热的晶体两端产生数量相等符号相反 的电荷, 如果带上负载就会有电流流过, 输出电压信号.
图 2 热释电型 红外传感器结构及其应用
红外温度传感器的测温范围为 - 20~ 500 , 精 度可达读数的 1% , 重复性为读数的 0 5% , 响应时 间为 200 m s, 防护等级达 IP65, 并可在环境温度范围 为 0~ 70 环境中使用, 其输出信号可以是电流、电压 或热偶信号. 在发电厂, 其主要用于非接触方式实时测 量锅炉空预器、汇流排、重要断路器、电机轴承、电机绕 组、变压器绕组、UPS或其他电气接头处的温度, 以及 时发现设备的热点或连接故障. 与传统的热电偶、热电 阻相比, 它具有测温范围宽、寿命长、性能可靠、反应极 快、抗强磁强电干扰和非接触性等诸多优点.
化而改变的特性来进行温度测量的. 纯金属及多数合 金的电阻率都是随温度升高而增加的, 即具有正的温
中测量和自动控制, 是应用很广泛的一种温度计. 表 1 为传统分立式温度传感器的比较.
表 1 传统的分立式温度传感器的比较
型式 工作原理 接触式 热电阻
热电偶
种类
铂、铜电阻温度计
半导体温度计 铜 - 康铜温度计 铂 - 铂铑温度计
图 1是集成温度传感器 AD592芯 片与加速度芯 片构成的一体式轴承温度和轴承振动传感器. 由于集 成温度传感器体积小, 外围电路简单, 精度高, 价钱低, 在测量 - 50~ 125 范围测温场合可以取代热电阻.
图 1 集成温度传感器
5. 2 红外温度传感器在电气设施中的应用 热释电红外传感器是一种红外光传感器, 属于热电
第 7卷第 1 期 2 0 1 1年 1月
沈阳工程学院学报 (自然科学版 ) Journa l of Shenyang Institu te of Eng ineering ( N atural Science)
Vol 7N o 1 Jan. 2011
温度传感技术及其在电力工业中的应用
李玉杰 1, 刘 明2, 付 军 2
集成温度传感器包括模拟集成温度传感器和数字 集成温度传感器. 2. 1 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, 模
拟集成温度传感器是在 20世纪 80年代问世的. 它是 将温度传感器集成在一个芯片上, 然后输出模拟信号 的. 模拟集成温度传感器的主要特点是测温误差小、价 格低、响应速度快、传输 距离远、体 积小、外围 电路简 单, 在 - 50~ 125 测量范围内可以取代热电阻. 其典 型产品有 AD590、AD592、TMP17、LM 135等.
气体是否外漏等非正常现象.
图 4 红外 成像仪的红外热图像
5. 5 光纤温度传感器的应用 图 5是一种传光型光纤温度传感器. 由于它是利
用光纤来传输信号, 因此具有光纤传感器的电绝缘、抗 电磁干扰和安 全防爆等优点. 同时 它体积小, 灵敏度 高, 工作可靠, 容易制作, 而且没有杂散光损耗, 因此适 用于传统感器所不能胜任的测量场所, 如高压电力装 置中的温度测量等一些特殊场合.
的. 因此, 只要测出电阻值的变化, 就可达到测量温度 的目的.
量精度、测量方法和测量成本的要求是有所不同的. 随 着电子技术的发展, 温度测量技术也在不断更新换代, 从传统的分立式温度传感器到集成温度传感器; 从接
热敏电阻体是在锰、镍、钴、铁、锌、钛、镁等金属的 氧化物中分别加入其他化合物制成的. 热敏电阻和金 属导体的热电阻不同, 它是属于半导体, 具有负电阻温
使用温度范围 / 0~ 500 0~ 350 0~ 400
200~ 1 800
优点
测温精度高, 便于远距离测 量、仪器测量和自动控制 测温范围广, 精度高, 便于远 距离、集中测量和自动控制
缺点
不能测量高温, 由于体积 大, 测量点温度较困难 需要进行冷端补偿, 在低温 段测量时精度低
2 集成温度传感器1 传统的 Nhomakorabea立式温度传感器
个闭合回路. 因为 2种不同金属的自由电子密度不同, 当其接触时交界处就会产生电子扩散而形成 接触电
传统的分立式温度传感器分为热电阻、热敏电阻 势. 这种接触电势仅与 2种金属的材料和接触点的温
和热电偶 3种. 热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变
度有关, 温度愈高电势差越大. 它结构简单, 坚固耐用, 使用方便, 精度高, 测量范围宽, 便于远距离、多点、集
5 新型温度传感器在电力生产中的应用
在电力生产过程中, 温度的测量与控制都十分重 要, 温度参数的准确测量对电厂电能的输出品质、生产 效率和安全可靠的运行至关重要. 目前, 在电力生产和 检修过程中已逐渐开始采用先进的红外温度计等非传 统测温传感器, 来代替传统的热电偶、热电阻类的热电 式温度传感器, 从而实现了电力生产系统中重要设备 温度的监视和控制. 5. 1 集成温度传感器在旋转机械设备上的应用
第 1期
李玉杰, 等: 温度传感技术及其在电力工业中的应用
55
5. 3 炉膛中应用的红外高温计 图 3为应用于炉膛中的红外高温温度计. 通过电
厂的锅炉炉膛和后炉膛区的温度, 不仅可以直接反应 出其内燃料的燃烧强度的大小、燃烧过程中的效率优 劣, 而且还能间接地影响到锅炉的受热面以及后续流 程 ( 如脱硝、灰分的控制等 ) 的正常运行. 从电厂的安 全控制和效率角度来看, 炉膛区的温度是运行监视的 关键参数. 在欧洲, 有相当一部分电厂或锅炉的制造商 ( 如法国的 Stein锅炉 ) 即采用上述类型的红外光学高 温计, 来测量大型锅炉炉膛断面的烟气温度, 并借此实 现锅炉全炉膛的火焰监测和炉膛灭火的保护功能.
触式到非接触式温度传感器; 从模拟式的发展为数字 网络智能化的; 从只能 1点测温发展为 1条线测温再
度系数, 其电阻值是随温度的升高而减小, 随温度的降 低而增大.
到 1个面的测温. 因此, 研究和推广应用新型温度传感 器, 必将给电力生产带来更好的效果和更大的效益.
热电偶是根 据热电效应制成 的一种测温元 件. 2 根不同材料的金属导线 A 和 B 焊在一起就组成了 1
( 1 沈阳工程学院 自动控制工程系, 沈阳 110136; 2 辽宁华电 铁岭发电有限公司, 辽宁 铁岭 112000)
摘 要: 针对温度测量技术的发展概况, 给出了各种温度传感器的工作原理和应用特点. 详述了目 前电力生产 中温度测
量技术的应用现状, 详细探讨了电力生产过程中温度测量技术的改进方法.
随着信息产业化的到来, 温度传感器尤其是半导 体温度传感器也会因此得到进一步的发展. 数字半导 体温度传感器由于其廉价、精确、线性、低功耗、小型化 等特点, 在 - 50~ 125 测温范围的多点温度采集中必 将得到更大的发展.
3 红外温度传感器
红外辐射即红外线, 是指辐射波长大致为 0 75~ 1 000 mm 频谱范围内的电磁波. 红外温度计是基于物 体红外辐射的能量大小与物体表面温度的对应关系来 测温的, 物体的温度越高, 辐 射出来的红外线 就会越 多, 红外辐射的能量也就越强. 与热电偶、热电阻等常 规温度传感器相比, 红外温度计具有测温范围宽、寿命 长、性能可靠、反应极快和非接触性等诸多优点. 另外, 红外温度计还特别适合测量腐蚀性的介质和运动物体 的温度, 且不会破坏到被测对象的温度场.
Abstract: Based on the developm ent o f tem perature sensing techno logy, the w o rking princ iple and application characteris-