Capteur de température Danfoss

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États - Unis Danfoss la partie détection du capteur de température Danfoss a un bon contact avec le sujet mesuré

Un capteur de température est un capteur qui détecte la température et la convertit en un signal de sortie utilisable.Capteur de température DanfossEst la partie centrale de l'instrument de mesure de température, avec une grande variété. Selon la méthode de mesure, il peut être divisé en deux grandes catégories de contact et sans contact, selon les caractéristiques du matériau du capteur et des composants électroniques, il est divisé en deux catégories de résistance thermique et de thermocouple.

Type de contact

Type de contactCapteur de température DanfossLa partie de détection a un bon contact avec le sujet testé, également appelé thermomètre.

Le thermomètre atteint l'équilibre thermique par conduction ou convection, ce qui permet à la valeur indiquée du thermomètre d'être directement représentative de la température de l'objet mesuré. La précision de mesure générale est élevée. Dans une certaine plage de mesure de la température, un thermomètre peut également mesurer la distribution de la température à l'intérieur d'un objet. Mais pour un corps en mouvement, une petite cible ou un objet avec une petite capacité thermique, une grande erreur de mesure sera générée, les thermomètres couramment utilisés sont les thermomètres bimétalliques, les thermomètres à liquide en verre, les thermomètres à pression, les thermomètres à résistance, les thermistances et les couples de différence de température, etc. Ils sont largement utilisés dans l'industrie, l'agriculture, le commerce et d'autres secteurs. Les gens utilisent aussi souvent ces thermomètres dans leur vie quotidienne. Avec la technologie cryogénique dans, la technologie spatiale, la métallurgie, l'électronique, l'alimentation, la médecine et la pétrochimie et d'autres secteurs de l'application généralisée et de la recherche sur la technologie supraconductrice, les thermomètres cryogéniques mesurant des températures inférieures à 120K ont été développés, tels que les thermomètres à gaz cryogéniques, les thermomètres à pression de vapeur, les thermomètres acoustiques, les thermomètres à sel paramagnétique, les thermomètres quantiques, les résistances thermiques cryogéniques et les couples de différence de température cryogénique, etc. Les thermomètres cryogéniques exigent des éléments thermosensibles de petite taille, une grande précision, une bonne réplicabilité et une bonne stabilité. La résistance thermique en verre cémenté fritté à l'aide d'un verre poreux à haute teneur en silicone est un élément sensible à la température du thermomètre cryogénique, qui peut être utilisé pour mesurer la température dans la plage de 1,6 à 300 K.

Sans contact

Ses éléments sensibles ne sont pas en contact les uns avec les autres avec l'objet mesuré, également connu sous le nom de thermomètre sans contact. Un tel compteur peut être utilisé pour mesurer la température de surface d'objets en mouvement, de petites cibles et d'objets à faible capacité thermique ou à changement de température rapide (transitoire), ainsi que pour mesurer le profil de température d'un champ de température.

Le thermomètre sans contact est basé sur la loi fondamentale du rayonnement du Corps noir, appelé thermomètre radiatif. La thermométrie par rayonnement comprend la luminométrie (voir pyromètre optique), la radiométrie (voir pyromètre par rayonnement) et la colorimétrie (voir thermomètre colorimétrique). Les différentes méthodes de thermométrie par rayonnement ne peuvent mesurer que la température photométrique, la température de rayonnement ou la température colorimétrique correspondante. Seule la température mesurée pour un corps noir (un objet qui absorbe tout le rayonnement et ne réfléchit pas la lumière) est la température réelle. Si l'on veut déterminer la température réelle d'un objet, il faut procéder à une correction de l'émissivité de la surface du matériau. Alors que l'émissivité de surface d'un matériau ne dépend pas seulement de la température et de la longueur d'onde, mais est également liée à l'état de la surface, au film de revêtement et au tissu microscopique, entre autres, il est difficile de la mesurer avec précision. Dans la production automatisée, il est souvent nécessaire d'utiliser la thermométrie par rayonnement pour mesurer ou contrôler la température de surface de certains objets, tels que la température de laminage des bandes d'acier en métallurgie, la température des rouleaux, la température des pièces forgées et la température de divers métaux en fusion dans des fours de fusion ou des creusets. Dans ces cas particuliers, la mesure de l'émissivité de surface d'un objet est assez difficile. Pour la mesure et le contrôle automatiques de la température de surface solide, des miroirs supplémentaires peuvent être utilisés pour créer une cavité de corps noir avec la surface testée. Les effets du rayonnement additionnel peuvent améliorer le rayonnement effectif et le coefficient d'émission effectif de la surface mesurée. La correction correspondante de la température mesurée à l'aide d'un compteur utilisant le coefficient d'émission effectif permet finalement d'obtenir la température réelle de la surface mesurée. Le miroir supplémentaire le plus typique est le miroir hémisphérique. L'énergie rayonnante diffusée de la surface mesurée près du Centre de la sphère est réfléchie vers la surface par le miroir hémisphérique pour former un rayonnement supplémentaire, améliorant ainsi l'émissivité de la surface du matériau dans la formule du coefficient d'émission effectif ε et la réflectivité du miroir ρ. En ce qui concerne la radiométrie de la température réelle des milieux gazeux et liquides, il est possible d'utiliser le procédé d'insertion d'un tube en matériau résistant à la chaleur jusqu'à une certaine profondeur pour former une cavité de corps noir. Le coefficient d'émission effectif de la cavité du cylindre après avoir atteint l'équilibre thermique avec le milieu est déterminé par calcul. La correction de la température de fond de la cavité mesurée (c'est - à - dire la température du milieu) avec cette valeur permet d'obtenir la température réelle du milieu dans la mesure et le contrôle automatiques.

Avantages de la thermométrie sans contact: la limite supérieure de mesure n'est pas limitée par la résistance à la température de l'élément thermosensible, il n'y a donc en principe aucune restriction sur la température maximale mesurable. Pour des températures élevées supérieures à 1800 ℃, la méthode de thermométrie sans contact est principalement utilisée. Avec le développement de la technologie infrarouge, la thermométrie par rayonnement est progressivement étendue par la lumière visible à l'infrarouge, en dessous de 700 ℃ jusqu'à la température normale a été adoptée et la résolution est élevée.

Capteurs conçus selon le principe de dilatation des métaux

Le métal crée une extension correspondante après un changement de température ambiante, de sorte que le capteur peut transformer le signal de cette réaction de différentes manières.

Capteur à plaques bimétalliques

Une feuille bimétallique est composée de deux feuilles de métal de coefficients de dilatation différents collées ensemble, et avec le changement de température, le matériau a se dilate plus que l'autre métal, provoquant la flexion de la feuille. La courbure courbée peut être convertie en un signal de sortie.

Capteurs bimétalliques pour tiges et tubes métalliques

Avec l'augmentation de la température, la longueur du tube métallique (matériau a) augmente sans que la longueur de la tige en acier non expansé (métal b) augmente, de sorte que la dilatation linéaire du tube métallique peut être transmise en raison du changement de position. À son tour, cette expansion linéaire peut être convertie en un signal de sortie.

Capteurs conçus avec des courbes de déformation pour liquides et gaz

Lors d'un changement de température, le liquide et le gaz produisent également un changement de volume en conséquence.

De nombreux types de structures peuvent transformer ce changement de dilatation en un changement de position, ce qui produit une sortie de changement de position (potentiomètre, déviation induite, plaque de blocage, etc.).

Les thermocouples sont constitués de deux fils métalliques de matériaux différents soudés ensemble à leurs extrémités. La mesure de la température ambiante du site non chauffé permet de connaître avec précision la température du point de chauffage. Comme il doit avoir des conducteurs de deux matériaux différents, il est appelé un thermocouple. Les thermocouples fabriqués à partir de différents matériaux sont utilisés dans différentes plages de température et leur sensibilité varie également. La sensibilité du thermocouple se réfère à la quantité de variation de la différence de potentiel de sortie lorsque la température du point chaud varie de 1 ℃. Pour la plupart des thermocouples supportés par des matériaux métalliques, cette valeur se situe entre 5 et 40 microvolts / ℃.

La sensibilité du capteur de température Danfoss à thermocouple étant indépendante de la finesse du matériau, il est également possible de réaliser un capteur de température Danfoss avec un matériau très fin. En raison également de la bonne ductilité du matériau métallique qui fait le thermocouple, cet élément thermométrique subtil a une vitesse de réponse qui permet de mesurer le processus de changement rapide.