- 溫度測量的技術(shù)發(fā)展
- 光纖溫度傳感器
- 特種測溫熱敏電纜
- 石英溫度計
- 聲學(xué)溫度計
溫度是一個(gè)基本的物理現象，它是生產(chǎn)過(guò)程中應用最普通、最重要的工藝參數，無(wú)論是工農業(yè)生產(chǎn)，還是科學(xué)研究和國防現代化，都離不開(kāi)溫度測量及溫度傳感器。它是現代測試和工業(yè)過(guò)程控制中應用頻率最高的傳感器之一。然而，溫度的準確測量并非輕而易舉，即使有了準確度很高的溫度傳感器，但是，如果測量方法選擇不當或者測量的環(huán)境不能滿(mǎn)足要求，則都難以得到預期的結果。
溫度測量的最新進(jìn)展
當前，雖然主要的溫度傳感器，如熱電偶、熱電阻及輻射溫度計等的技術(shù)已經(jīng)成熟，但是只能在傳統的場(chǎng)合應用，不能滿(mǎn)足許多領(lǐng)域的要求，尤其是高科技領(lǐng)域。因此，各國專(zhuān)家都在針對性的競爭開(kāi)發(fā)各種新型溫度傳感器及特殊的實(shí)用測量技術(shù)。
光纖溫度傳感器
光導纖維（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖）自20世紀70年代問(wèn)世以來(lái)，隨著(zhù)激光技術(shù)的發(fā)展，從理論和實(shí)踐上都已證明它具有一系列的優(yōu)越性，光纖在傳感技術(shù)領(lǐng)域中的應用也日益受到廣泛重視。光纖傳感器是一種將被測量的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。它是由光耦合器、傳輸光纖及光電轉換器等三部分組成。目前已有用來(lái)測量壓力、位移、應變、液面、角速度、線(xiàn)速度、溫度、磁場(chǎng)、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問(wèn)世，解決了傳統方式難以解決的測量技術(shù)問(wèn)題。據統計，目前約有百余種不同形式的光纖傳感器，用于不同領(lǐng)域進(jìn)行檢測?？梢灶A料，在新技術(shù)革命的浪潮中，光纖傳感器必將得到廣泛的應用，并發(fā)揮出更多的作用。
特種測溫熱敏電纜
熱電偶是傳統的溫度傳感器，用途非常廣泛。近年來(lái)，又發(fā)展出了一種新的測溫技術(shù)，能在火災事故預警中有獨特的應用。這種新型溫度傳感器稱(chēng)為特種測溫熱敏電纜，又被稱(chēng)為連續熱電偶ContinuousThermocouple)或尋熱式熱電偶（HeatingSeekingThermocouple）。
熱敏電纜利用電偶熱電效應，但測量的不是偶頭部的溫度，而是沿熱電極長(cháng)度上最高溫度點(diǎn)的溫度。由于這種獨特功能，最初被發(fā)達國家作為高精技術(shù)設備鋪設在航空母艦、驅逐艦的艦艙以及軍用飛機等軍事設備中。目前，已被廣泛應用到各個(gè)領(lǐng)域來(lái)預防和減少因“過(guò)熱”引起的事故和損失。
熱敏電纜的主要性能
目前，熱敏電纜主要有兩種產(chǎn)品類(lèi)型（FTLD和CTTC），它們測溫原理相同，只是技術(shù)參數不同。
材料構成外層保護管：FTLD型采用雙層聚四氟乙烯，CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環(huán)境中的粉塵、油脂以及水分等介質(zhì)浸入，以及溫度范圍不同而引起的誤報，故采用不同材料。測溫元件：K型熱電偶。
外形尺寸目前現有的產(chǎn)品長(cháng)度約6~15m，若需長(cháng)度加大，可以將幾根熱敏電纜連接起來(lái)。外徑尺寸FTLD為f3.5mm，CTTC為f9.3~18.7mm，可安裝在傳統探頭無(wú)法鋪設到的惡劣環(huán)境中。
工作溫度FTLD為-40~200℃，CTTC為-40~899℃。
分度與靈敏度熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近，由于連續熱電偶的“臨時(shí)”熱接點(diǎn)不是緊密連接，熱接點(diǎn)之外兩電極間也并非完全絕緣，所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低，換算成溫度大約相差十幾攝氏度，這對于火警預報來(lái)說(shuō)是可以接受的。
彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的性能和質(zhì)量有關(guān)外，還與隔離材料的密實(shí)程度有關(guān)。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。
石英溫度計
隨著(zhù)生產(chǎn)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各部門(mén)對溫度測量與控制的要求越來(lái)越高，尤其對高精度、高分辨率溫度傳感器的需求越來(lái)越強烈，普通的傳感器難以滿(mǎn)足要求。
石英溫度計的特性
高分辨率分辨率達0.001~0.0001℃。
高精度在-50℃~120℃范圍內，精度為±0.05℃。普通溫度計的精度為±0.1℃。
誤差小熱滯后誤差小，響應時(shí)間為1s，可以忽略。
性能穩定它是頻率輸出型傳感器，故不受放大器漂移和電源波動(dòng)的影響，即使將傳感器遠距離（如1500m）設置也不受影響，但是抗強沖擊性能較差。
石英溫度計的應用
石英溫度計既可用于高精度、高分辨率的溫度測量，又可作為標準溫度計進(jìn)行量值傳遞，也可以在現場(chǎng)穩態(tài)溫度場(chǎng)合下進(jìn)行精密測溫或用于恒溫槽的精密控溫，還可用作遠距離多點(diǎn)溫度測量等。
聲學(xué)溫度計
聲學(xué)測溫技術(shù)具有測溫原理簡(jiǎn)單、非接觸、測溫范圍寬（0~1900℃）、可在線(xiàn)測量等優(yōu)點(diǎn)，現已應用于發(fā)電廠(chǎng)、垃圾焚燒爐、水泥回轉窯等工業(yè)過(guò)程的溫度測量和控制。
利用超聲波測量氣體溫度
利用測量超聲波在氣體中傳播速度因溫度不同而變化的溫度計稱(chēng)為超聲波溫度計。用超聲波測量氣體溫度具有響應速度快、不受外壁熱輻射影響等優(yōu)點(diǎn)。測量對象十分廣泛，從滾梯上方氣體的平均溫度，到內燃機混合氣體爆炸燃燒時(shí)的溫度測量等。
超聲波測量氣體溫度的工作原理與聲學(xué)測溫相同，聲速的測量方法有兩種：
脈沖法測量如果揚聲器與收音器間的距離為l，傳播的時(shí)間為τ，則可依據u=l／τ，求得u。當測量場(chǎng)所有風(fēng)時(shí)，若直接測量聲速將產(chǎn)生誤差。在這種情況下，將揚聲器與收音器交換測量，選用兩者的平均速度更為準確。
共振法測量利用共振頻率f=u/l可求得u。
