车辆轴温检测

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二、非接触式测温
1、 基本原理 任何物体，当其温度高于绝对零度时，都会以电
磁波的形式向外辐射能量，温度越高，辐射的能量越 多。
辐射能的波长很广，但主要是红外线和可见光。 温度越高，电磁波谱中包含的短波成分越多；温 度越低则长波成分越多。
波 长104Km 10Km 1Km 1m 1cm1mm 1μ m1nm 0.1nm
黑体全辐射能 E00e0(,T)dT4
式中σ＝5.67× 10-8W/(m2K4)，称为斯忒藩一玻耳 兹曼常数。
工程材料均为灰体，其全辐射能E=εE0，ε称为黑 度或比辐射率。0<ε<1。
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辐射温度计的工作原理：
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辐射温度计的工作原理：
被测物体的辐射线由物镜聚焦在受热 板上，受热板是一种人造黑体，通常为涂 黑的铂片，当吸收辐射能以后温度升高， 由接在受热板上的探测元件测定。
通常被测物是灰体，如果知道了被测 物体的ε值，就可以求得其温度。
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检测元件可分为光电型和热电型两类。
光电型检测元件（光子探测器）：是利用光 电效应来检测辐射能的，其响应速度快，但 对波长有选择性。
热电型元件：是利用其电特性随温度变化而 改变的原理来进行测量的。其特点是对波长 无选择性，特别适合全辐射测温和低温辐射 测温。
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热电偶多用铜-康铜、镍铬-康铜、金钴-铜、 铂-铑等组成。
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3、 热电阻测温 热电阻测温是基于导体或半导体的电
阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温 度测量的。因此只要测出电阻值的变化（一 般用电桥，需外加电源），就可测量出温度。
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热电阻测温的主要特点是测量精度 高，性能稳定，信号可以远距离传送和 记录等特点。
频 率3× 10-13× 102 3× 1053× 1083× 10103× 10113× 10143× 10173× 10183× 1021
名 称 声 波
可紫
无 线 电 波
红 外 线见 外 X射 线γ 射 线
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光线
物体对于给定的入射辐射必然存在着吸 收、反射和透射，而且吸收率α，反射率ρ 和透射率τ之和必然等于1：
α+ρ+τ=1
若物体的α=1，则称为黑体， 若ρ=1则称白体， 若τ=1则称为透明体。
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2、 单色温度计 当波长一定时，物体的辐射亮度只随物
体的温度面改变。单色温度计就是通过测量 物体的辐射亮度来检测其温度。
单色温度计又称亮温仪。
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单色温度计可分为光学高温计和光电 高温计。
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热敏电阻： 在锰、镍、钴、铁、锌、钛、镁等金
属的氧化物中分别加入其它化合物制成的。 热敏电阻具有负电阻温度系数，其电
阻值是随温度的升高而减小。因为虽然温 度升高引起自由电子迁移率略为下降，然 而自由电子的数目随温度的升高而增加得 更快，所以温度升高其电阻值下降。
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热敏电阻的温度系数大，灵敏度高， 但非线性大。
4.9 温度检测诊断
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度的 微观概念是大量分子运动平均强度的表示。分子 运动愈激烈其温度表现越高。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来 间接测量。
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。
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接触式测温利用热平衡原理来测量温度， 测量仪表通常比较简单、可靠，测量精度较高； 但存在测温的延迟现象，且不能应用于很高的 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，也不会破坏被测物体的温度场，反 应速度一般也比较快；但受外界因素的影响， 其测量误差较大。
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一、 接触式测温
1、 热膨胀式温度计 利用液体、气体、或固体热胀冷缩的
性质来进行测量，如水银温度计、双金属 温度计。
光学高温计：通过人眼比较高温计灯丝 和被测物的亮度，并调节灯丝的电流，使 两者达到亮度平衡。灯丝的电流大小就反 映了被测物的温度的高低。
光电高温计：采用光电元件代替人眼来 进行亮度平衡。
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3、 辐射温度计 辐射温度计是通过检测被测物体入射到探测元
件上的辐射能来实现温度测量的。 其依据为斯忒藩一波尔兹曼定律：
这种传感器响应速度快，适合检测人 体或者动物的活动。
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三、车辆轴温检测
1、车辆轴温检测的方法
① 在停车时，由车辆乘务员逐个用手摸。 ② 在线路上，定点设置红外线轴温探测装置。 ③ 在轴箱上装双金属片接点，在温度高时，接通
车上报警电路。 ④ 在轴箱上安装轴温监测与报警装置，温度传感
器采用热敏电阻、合金丝或铂电阻等。
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热电型检测元件可分为热敏电阻、热 电堆和热释电元件三类。 热敏电阻： 测量原理是物体的电阻随温度改变。
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热电堆： 测量原理是物体的输出热电势随温度
改变。由数对以串联方式排列在受热板上 的热电偶组成。
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热释电元件： 利用热释电效应进行测量，当其表面
温度发生变化时，晶体表面就会产生电荷， 电荷经放大后可转换为电压输出，实现温 度的测量。
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2、 热电偶测温
热电偶是利用热电效应来测量温度的。
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的两个接触 点1和2之间存在温差(t>t0)时， 两者之间便产生电动势eAB(t, t0)，这种现象称为热电效应。 eAB称为热电势。
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当热电极材料A、B确定后，若使冷端温度不变， 则热电势就只是热端温度t的单值函数。因此，通过 测量热电势，就可以测出温度t。
缺点是不能测定高温，因流过电流 大时，会发生自热现象而影响准确度。 由于感温元件占有一定的空间，所以也 不能用它来测量“点”的温度。此外， 反应速度慢。
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热电阻温度计包括金属丝电阻温度计 和热敏电阻温度计两种。 金属丝电阻温度计：
利用金属导体的电阻值随温度变化而 改变的特性来进行温度测量的。纯金属及 多数合金的电阻率随温度升高而增加，在 一定温度范围内，电阻－温度关系接近线 性。
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2、 红外测温原理
红外测温是辐射测温的特例。 因为根据维恩位移定律：物体峰值辐射波 长与物体自身的绝对温度成正比：