新型溫度傳感器的研究與發(fā)展

溫度是一個基本的物理現(xiàn)象，它是生產(chǎn)過程中應用最普通、最重要的工藝參數(shù)，無論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還是科學研究和國防現(xiàn)代化，都離不開溫度測量及溫度傳感器。它是現(xiàn)代測試和工業(yè)過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)境不能滿足要求，則都難以得到預期的結(jié)果。

　　溫度測量的最新進展

　　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(tǒng)的場合應用，不能滿足許多領域的要求，尤其是高科技領域。因此，各國專家都在針對性的競爭開發(fā)各種新型溫度傳感器及特殊的實用測量技術(shù)。

　　光纖溫度傳感器

　　光導纖維（簡稱光纖）自20世紀70年代問世以來，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，從理論和實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(zhuǎn)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(zhuǎn)換器等三部分組成。目前已有用來測量壓力、位移、應變、液面、角速度、線速度、溫度、磁場、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問世，解決了傳統(tǒng)方式難以解決的測量技術(shù)問題。據(jù)統(tǒng)計，目前約有百余種不同形式的光纖傳感器，用于不同領域進行檢測。可以預料，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(tǒng)的溫度傳感器，用途非常廣泛。近年來，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為特種測溫熱敏電纜，又被稱為連續(xù)熱電偶Continuous Thermocouple)或?qū)崾綗犭娕迹℉eating Seeking Thermocouple）。

　　熱敏電纜利用電偶熱電效應，但測量的不是偶頭部的溫度，而是沿熱電極長度上最高溫度點的溫度。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(qū)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領域來預防和減少因“過熱”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)品類型（FTLD和CTTC），它們測溫原理相同，只是技術(shù)參數(shù)不同。

　　材料構(gòu)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(xiàn)有的產(chǎn)品長度約6~15m，若需長度加大，可以將幾根熱敏電纜連接起來。外徑尺寸FTLD為f3.5mm，CTTC為f9.3~18.7mm，可安裝在傳統(tǒng)探頭無法鋪設到的惡劣環(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(xù)熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接，熱接點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，這對于火警預報來說是可以接受的。

　　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程度有關(guān)。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。