以下是對熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點介紹。1、熱電偶熱電偶是溫度測量中常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境,而且結(jié)實、價低,無需供電,也是低價的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差??捎脺y量的電勢差來計算溫度。不過,電壓和溫度間是非線性關(guān)系,溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換,以獲得熱偶溫度。調(diào)溫器是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量,改變水的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力,保證發(fā)動機在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài),否則會嚴重影響發(fā)動機的正常工作。 河柴HND柴油機上的溫控閥芯。上海瓦克夏WAUKESHA ENGINE柴油機閥芯1096
由于熱電偶的熱惰性,儀表的指示值常落后于被測溫度的變化,尤其在快速測量時,此現(xiàn)象更為明顯。故應(yīng)盡量采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。在測溫環(huán)境允許的情況下,甚至可移除保護管。由于測量滯后的存在,用熱電偶檢測出的溫度波動振幅會小于爐溫波動振幅。測量滯后越大,熱電偶波動振幅越小,與實際爐溫的差距也越大。當使用時間常數(shù)大的熱電偶進行測溫或控溫時,盡管儀表顯示的溫度波動甚微,實際爐溫的波動卻可能相當大。為實現(xiàn)精確的溫度測量,應(yīng)選用時間常數(shù)小的熱電偶。時間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比。若要減小時間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)外,有效的方法是盡量減小熱端的尺寸。在實際操作中,通常選用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的材料,以及管壁薄、內(nèi)徑小的保護套管。在較為精密的溫度測量中,雖使用無保護套管的裸絲熱電偶可提升精度,但熱電偶易損壞,需及時校正和更換。值得一提的是,在高溫條件下,若保護管上積聚一層煤灰,亦會產(chǎn)生熱阻誤差。重慶現(xiàn)代柴油機HiMSEN柴油機閥芯2096韓國大宇柴油機溫控閥芯。
溫控閥的結(jié)構(gòu)及工作原理主要使用的溫控閥為蠟式溫度控制閥,當冷卻溫度低于溫度控制閥的設(shè)定值時,溫控閥的感溫元件內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài),節(jié)溫器閥門在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機與散熱器之間的通道,冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機,進行發(fā)動機內(nèi)部的小循環(huán)。當冷卻液溫度達到規(guī)定值后,石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w,體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時對進行推桿作用所以產(chǎn)生向上的推力,而推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥門,再經(jīng)水泵流回發(fā)動機,進行系統(tǒng)的大循環(huán)。溫控閥即節(jié)溫器大多數(shù)布置在汽缸蓋出水管路中,這樣的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡;缺點是節(jié)溫器在工作時經(jīng)常開閉,產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。
準確度與分辨率:該設(shè)備在準確度和分辨率上表現(xiàn)出色,準確度達到了0.01級,分辨率更是高達0.1μV(電壓)和0.1mΩ(電阻),完全滿足精密測溫的需求。高分辨率確保了即便是微小的溫度變化也能被精確捕捉,適用于對溫度變化極為敏感的醫(yī)療和半導(dǎo)體領(lǐng)域。寄生電勢控制:掃描開關(guān)的寄生電勢被控制在≤0.4μV的范圍內(nèi),有效降低了信號干擾的風(fēng)險。這一指標對于測量系統(tǒng)的噪聲水平有著直接影響,尤其是在高精度校準過程中顯得至關(guān)重要??販胤€(wěn)定性:溫控系統(tǒng)的穩(wěn)定性令人印象深刻,油槽、水槽和低溫槽的波動幅度在10分鐘內(nèi)不超過0.01℃,高溫爐的溫度變化每分鐘不超過0.2℃。這套高精度溫控系統(tǒng)成功抑制了溫度漂移,確保校準過程中數(shù)據(jù)的有效性。不確定度與重復(fù)性:在熱電偶檢定方面,不確定度≤0.7℃,重復(fù)性誤差<0.25℃;而在熱電阻方面,不確定度≤50mK,重復(fù)性<10mK。低不確定度確保了測量結(jié)果的可溯源性,重復(fù)性誤差則驗證了設(shè)備在長期使用中的穩(wěn)定性。多通道檢定效率:該設(shè)備支持1-8支熱電偶與1-7支熱電阻的并行校準,極大提升了實驗室的工作效率。自動化的測控系統(tǒng)實現(xiàn)了批量檢測,減少了人力成本。濰柴溫控閥芯ENKAIR 2506-105。
大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋出水管路中。這種布置方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,容易排除水冷系統(tǒng)中的氣泡;其缺點是在節(jié)溫器工作時會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。例如,在冬季起動冷態(tài)發(fā)動機時,由于冷卻液溫度低,節(jié)溫器閥關(guān)閉。冷卻液在進行小循環(huán)時,溫度很快升高,節(jié)溫器閥開啟。與此同時,散熱器內(nèi)的低溫冷卻液流入機體,使冷卻液又冷了下來,節(jié)溫器閥重新關(guān)閉。等到冷卻液溫度再度升高,節(jié)溫器閥又再次打開。直到全部冷卻液的溫度穩(wěn)定之后,節(jié)溫器閥才趨于穩(wěn)定不再反復(fù)開閉。節(jié)溫器閥在短時間內(nèi)反復(fù)開閉的現(xiàn)象,稱為節(jié)溫器振蕩。當出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,將增加汽車的燃油消耗量。節(jié)溫器也可以布置在散熱器的出水管路中。這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象,并能精確地控制冷卻液溫度,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,多用于高性能的汽車及在冬季經(jīng)常高速行駛的汽車上。 康明斯CUMMINS柴油機閥芯。江蘇馬克MAK柴油機閥芯
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熱敏電阻溫度傳感器是一種以半導(dǎo)體材料為主的測溫元件,通常表現(xiàn)為負溫度系數(shù),這意味著其阻值會隨著溫度的上升而下降。由于溫度的變化會導(dǎo)致其阻值發(fā)生明顯變化,因此熱敏電阻被看作是一種靈敏度極高的溫度傳感器。然而,這種傳感器也存在線性度較差的問題,且其特性深受生產(chǎn)工藝的影響,以至于制造商難以提供統(tǒng)一的標準化曲線。盡管如此,熱敏電阻體積小,對溫度變化的響應(yīng)速度極快。但是,它必須配以電流源使用,并且由于體積微小,對自熱誤差非常敏感。在實際應(yīng)用中,熱敏電阻常用于兩線制測溫,雖然精度較高,但其成本高于熱電偶,且可測量的溫度范圍也較熱電偶小。例如,一種常見的熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ,溫度每變化1℃,其阻值相應(yīng)改變200Ω。需要留意的是,10Ω的引線電阻可能引入大約0.05℃的誤差,這通??梢院雎圆挥?。熱敏電阻特別適用于需要快速和靈敏溫度測量的電流控制場合。小巧的體積對于空間有限的應(yīng)用十分有利,但使用時必須小心避免自熱誤差。此外,熱敏電阻在測量技巧上也有一定的獨特性。上海瓦克夏WAUKESHA ENGINE柴油機閥芯1096