世界在电子产品设计定型时,为防止表面温度过高伤害用户或由于温度超出材料件所能承受的限值而导致着火、绝缘失效和触电危险,需要分别在正常工作状态和模拟故障状态下对设备各个部分的温度进行测试,目前一般采用热电偶测量或外加红外测温监控的方式进行。
热电偶通过把非电学量(温度)转化成电学量(电动势)来测量www.cechina.cn,这种方法有许多优点,如测温范围宽、灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏、受热点可做得很小等,因其对温度变化响应快,对测量对象的状态影响小,可以用于温度场的实时测量和监控。热电偶的温差电动势虽然主要取决于所选用的材料和两个接头的温度,但材料中所含的杂质和加工工艺过程也会对它产生一定的影响,所以,尽管是由相同材料组成的热电偶,它们的温差电动势与温度的关系却可能不完全相同。对于每一支热电偶的选择要根据使用温度范围、所需精度、使用环境、响应时间和经济效益来综合考虑。温度在1000~1300℃并且精度要求比较高的,可用S型热电偶和N型热电偶;1000℃以
焊好的热电偶都应先进行分度,即测定出温差电动势与温度间的确定关系,然后才能用它来测量温度。采用补偿导线用它们连接热电偶与测量装置,以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。合金丝是构成补偿导线的导体,可分为两种:延长型合金丝的名义化学成分及热电势标称值与配用热电偶丝相同,用字母“X”附加在热电偶分度号之后表示;补偿型合金丝的名义化学成分与配用热电偶丝不同控制工程网版权所有,但其热电势值在0~100℃或0~200℃时,与配用热电偶丝标称值相同,用字母“C”附加在热电偶分度号之后表示。在使用之前,应将热电偶的内部绝缘体从顶端向后剥露约1.5mm,外部绝缘体则从顶端向后剥约15mm,顶端用单点焊接来连接后与要测处相连。为了达到与被测点同样的温度,接点要与被测部件的表面紧密接触。现在一般通过胶合、焊接等方法固定,胶合法将高龄粉和硅酸钠溶液以同等比例相混合,再与氰丙烯酸酯胶合。在胶合前应固定热电偶的位置,对于焊接剂易于黏附的金属表面,采用焊接法在热传导性方面优于胶合法。
接下来谈谈红外测温技术。高温区是位于光带最边缘处红光的外面,称为“热线”或者红外线,红外线的波长在0.76_100μm之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外4类,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动www.cechina.cn,并不停地辐射出热红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之www.cechina.cn,辐射的能量愈小。红外测温仪是通过接收物体发出的红外线(红外辐射),从而准确判断物体表面的温度分布情况。和接触式测温方法相比,红外测温有非接触、响应时间快、使用安全及使用寿命长等优点。红外测温仪器主要有3种类型:红外热像仪、红外热电视和红外测温仪(包括便携式、在线式和扫描式)。红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统,接受被测目标的红外辐射能量,并反映到红外探测器的光敏元件上。
红外热电视是将被测目标的红外辐射线通过透镜聚焦成像到热释电摄像管,热释电摄像管是一种具有中等分辨率的实时宽谱成像器件,主要由透镜、靶面和电子枪三部分组成。通过热释电摄像管接受被测目标物体的表面红外辐射,并把目标内热辐射分布的不可见热图像转变成视频信号。
常用的便携红外测温仪是由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理显示输出等部分组成,光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号再经换算转变为被测目标的温度值,其测量精度可达1度或更高。我们要根据被测设备尺寸和环境条件从测温范围、测量精度、工作波长、响应时间、光学分辨率、显示和输出、价格等方面来选用便携红外测温仪。测温范围是最重要的一个性能指标,不同型号的测温仪都有自己特定的测温范围,一