常用温度检测仪表解析

铸造企业是热加工企业，在铸造生产中几乎所有的生产过程都需要进行温度测量，其测量的准确性在很大程度上直接影响到铸造生产过程的质量控制以及最终铸件的质量。

温度检测仪表（或温度计）可以根据检测方式不同分为接触式温度检测仪表和非接触式温度检测仪表。其分类、原理与测温范围和适用场合，见表9-1。

表9-1 温度检测仪表的分类、原理与测温范围和适用场合

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1.标准化热电偶

标准化热电偶的典型结构如图9-2所示，其分类与性能见表9-2。

表9-2 标准化热电偶的分类及性能

图9-2 标准化热电偶的典型结构

1—参考端 2—拉线盒 3—保护管 4—热电极 5—绝缘管 6—测量端

2.微型快速热电偶及其配套仪表

微型快速热电偶是专门用于测量高温液态金属温度的快速热电偶，也是一种消耗型热电偶。

将微型快速热电偶偶头与测温枪、二次仪表装配成的测温系统，如图9-3所示。

微型快速热电偶偶头结构如图9-4所示，常用微型快速热电偶的名称和分度号见表9-3，常用测温枪内与之相配的补偿导线材料见表9-4，常用配套仪表见表9-5。

图9-3 微型快速热电偶测温系统

1—偶头 2—插件 3—测温枪 4—导线 5—显示仪表

表9-3 常用微型快速热电偶的名称和分度号

表9-4 常用测温枪内与之相配的补偿导线材料

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表9-5 常用配套仪表

图9-4 微型快速热电偶偶头结构

1—钢帽 2—石英管 3—绝缘材料 4—纸杯 5—铂铑热电极 6—绝缘棉花 7—绝缘纸管 8—纸管 9—补偿导线 10—快速插头 11—塑料封盖

3.光学高温计（工业隐丝式）

工业隐丝式光学高温计由光学系统与电测系统组成。在光学系统中使用了红色滤光片或中性灰色滤光片，使工作波段限制在较窄的范围内。其结构及原理如图9-5所示，主要技术性能指标见表9-6。

图9-5 工业隐丝式光学高温计的结构及原理

a）光学高温计构造原理 b）灯丝温度比物体温度低 c）灯丝温度等于物体温度 d）灯丝温度比物体温度高

1—物镜 2—光圈 3—目镜 4—红色滤光镜 5—灯泡 6—温度指示仪表 7—电池 8—调节变阻器 9—吸收玻璃

表9-6 工业隐丝式光学高温计的主要技术性能指标

为了使光学高温计的灯丝与被测物体的像达到亮度平衡，必须使灯丝的入射角大于出射角三倍，否则会由于衍射作用在灯丝边缘处出现两条暗线。表9-7给出了入射角与出射角的最佳选择。

表9-7 入射角与出射角的最佳选择

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4.热像仪

热像仪是利用3～5.6μm或8～14μm红外波段的扫描来测量物体表面温度分布的状态，并通过热成像技术给出被测热辐射体的温度、温度分布值以及热像图（即二维温度分布图）。

热像仪的结构框图如图9-6所示。

图9-6 热像仪的结构框图

热像仪具有非接触测温仪表的全部优点：测温范围-170～2000℃；分辨率达0.1℃，具有很高的准确度；响应速度快，可在毫秒级时间内测出物体温度场；空间分辨率高，可测量小目标物体，不破坏温度场；测量距离不受限制；操作简单、安全可靠，易于实现自动化和“实时观察”。