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各種大氣環境,而且結實、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)構成,當熱電偶一端受熱時,熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。不過,電壓和溫度間是非線性關系,溫度由于電壓和溫度是非線性關系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量,并利用測試設備軟件或硬件在儀器內部處理電壓-溫度變換,以獲得熱偶溫度。調溫器是根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器的水量,改變水的循環范圍,以調節冷卻系的散熱能力,保證發動機在合適的溫度范圍內工作。節溫器必須保持良好的技術狀態,否則會嚴重影響發動機的正常工作。 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,此現象更為明顯。故應盡量采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。在測溫環境允許的情況下,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。為實現精確的溫度測量,應選用時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比,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,除增加傳熱系數外,有效的方法是盡量減小熱端的尺寸。在實際操作中,通常選用導熱性能優良的材料,以及管壁薄、內徑小的保護套管。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,亦會產生熱阻誤差。重慶現代柴油機HiMSEN柴油機閥芯2096韓國大宇柴油機溫控閥芯。
溫控閥的結構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定值時,溫控閥的感溫元件內的精致石蠟呈固態,節溫器閥門在彈簧的作用下關閉發動機與散熱器之間的通道,冷卻液經水泵返回發動機,進行發動機內部的小循環。當冷卻液溫度達到規定值后,石蠟開始融化逐漸變為液體,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。這時冷卻液經由散熱器和節溫器閥門,再經水泵流回發動機,進行系統的大循環。溫控閥即節溫器大多數布置在汽缸蓋出水管路中,這樣的優點是結構簡單,容易排除冷卻系統中的氣泡;缺點是節溫器在工作時經常開閉,產生振蕩現象。
準確度與分辨率:該設備在準確度和分辨率上表現出色,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療和半導體領域。寄生電勢控制:掃描開關的寄生電勢被控制在≤0.4μV的范圍內,有效降低了信號干擾的風險。這一指標對于測量系統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重要。控溫穩定性:溫控系統的穩定性令人印象深刻,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成功抑制了溫度漂移,確保校準過程中數據的有效性。不確定度與重復性:在熱電偶檢定方面,不確定度≤0.7℃,重復性誤差<0.25℃;而在熱電阻方面,不確定度≤50mK,重復性<10mK。低不確定度確保了測量結果的可溯源性,重復性誤差則驗證了設備在長期使用中的穩定性。多通道檢定效率:該設備支持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。自動化的測控系統實現了批量檢測,減少了人力成本。濰柴溫控閥芯ENKAIR 2506-105。
大多數節溫器布置在氣缸蓋出水管路中。這種布置方式的優點是結構簡單,容易排除水冷系統中的氣泡;其缺點是在節溫器工作時會產生振蕩現象。例如,在冬季起動冷態發動機時,由于冷卻液溫度低,節溫器閥關閉。冷卻液在進行小循環時,溫度很快升高,節溫器閥開啟。與此同時,散熱器內的低溫冷卻液流入機體,使冷卻液又冷了下來,節溫器閥重新關閉。等到冷卻液溫度再度升高,節溫器閥又再次打開。直到全部冷卻液的溫度穩定之后,節溫器閥才趨于穩定不再反復開閉。節溫器閥在短時間內反復開閉的現象,稱為節溫器振蕩。當出現這種現象時,將增加汽車的燃油消耗量。節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溫器振蕩現象,并能精確地控制冷卻液溫度,但其結構復雜,成本較高,多用于高性能的汽車及在冬季經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體材料為主的測溫元件,通常表現為負溫度系數,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致其阻值發生明顯變化,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,且其特性深受生產工藝的影響,以至于制造商難以提供統一的標準化曲線。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,這通常可以忽略不計。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