الفرق بين قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ومستشعر درجة الحرارة
تنقسم مستشعرات درجة الحرارة بشكل أساسي إلى مستشعرات ملامسة وغير ملامسة. مستشعر درجة حرارة التلامس: يحتوي جزء الكشف من مستشعر درجة حرارة التلامس على اتصال جيد مع الكائن المقاس ، والمعروف أيضًا باسم مقياس الحرارة. مستشعر درجة الحرارة غير المتصل: لا يتلامس العنصر الحساس والجسم المقاس مع بعضهما البعض ، والمعروف أيضًا باسم أداة قياس درجة الحرارة غير المتلامسة. يمكن استخدام هذه الأداة لقياس درجة حرارة سطح الأجسام المتحركة والأهداف الصغيرة والأشياء ذات السعة الحرارية الصغيرة أو التغيرات السريعة في درجات الحرارة (عابرة) ، ويمكن أيضًا استخدامها لقياس توزيع درجة الحرارة في مجال درجة الحرارة. تستند موازين الحرارة غير الملامسة الأكثر استخدامًا إلى القانون الأساسي لإشعاع الجسم الأسود وتسمى موازين الحرارة الإشعاعية.
NTC و RTD مستشعر درجة حرارة عالية الدقة
مستشعر درجة الحرارة: بشكل عام ، دقة القياس عالية. في نطاق درجة حرارة معينة ، يمكن لميزان الحرارة أيضًا قياس توزيع درجة الحرارة داخل الجسم. ومع ذلك ، بالنسبة للأجسام المتحركة أو الأهداف الصغيرة أو الأشياء ذات السعة الحرارية الصغيرة ، ستحدث أخطاء قياس كبيرة. تشمل موازين الحرارة المستخدمة بشكل شائع موازين الحرارة ثنائية المعدن ، ومقاييس الحرارة للسائل الزجاجي ، ومقاييس الحرارة بالضغط ، ومقاييس الحرارة المقاومة ، والثرمستورات ، والمزدوجات الحرارية. تستخدم على نطاق واسع في الصناعة والزراعة والتجارة والقطاعات الأخرى. غالبًا ما يستخدم الناس أيضًا موازين الحرارة هذه في الحياة اليومية. مع التطبيق الواسع للتكنولوجيا المبردة في هندسة الدفاع الوطني ، وتكنولوجيا الفضاء ، والتعدين ، والإلكترونيات ، والأغذية ، والأدوية ، والبتروكيماويات والأقسام الأخرى والبحث في تكنولوجيا التوصيل الفائق ، تم تطوير موازين الحرارة المبردة لقياس درجات الحرارة التي تقل عن 120 كلفن ، مثل موازين حرارة الغازات المبردة ، موازين حرارة ضغط البخار ، موازين الحرارة الصوتية ، موازين حرارة الملح شبه المغناطيسية ، موازين الحرارة الكمومية ، المقاومة الحرارية لدرجات الحرارة المنخفضة والمزدوجات الحرارية ذات درجات الحرارة المنخفضة ، إلخ. تتطلب موازين الحرارة المبردة عناصر استشعار صغيرة لدرجة الحرارة ودقة عالية وإمكانية استنساخ جيدة واستقرار. المقاومة الحرارية للزجاج المكربن المصنوعة من زجاج السيليكا العالي المسامي والمكربن والمتكلس هو نوع من عناصر استشعار درجة الحرارة لميزان الحرارة المنخفض ، والذي يمكن استخدامه لقياس درجة الحرارة في النطاق من 1.6 إلى 300 كلفن.
مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
مستشعر الأشعة تحت الحمراء: مستشعر يستخدم الخصائص الفيزيائية للأشعة تحت الحمراء للقياس. الأشعة تحت الحمراء ، والمعروفة أيضًا باسم ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لها خصائص مثل الانعكاس والانكسار والتشتت والتداخل والامتصاص. يمكن لأي مادة ، طالما أنها تحتوي على درجة حرارة معينة (أعلى من الصفر) ، أن تشع الأشعة تحت الحمراء. لا يكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء على اتصال مباشر بالجسم المقاس أثناء القياس ، لذلك لا يوجد احتكاك ، وله مزايا الحساسية العالية والاستجابة السريعة. يشتمل مستشعر الأشعة تحت الحمراء على نظام بصري وعنصر كشف ودائرة تحويل. يمكن تقسيم الأنظمة البصرية إلى نوعين: انتقالي وعاكس وفقًا لبنيتها. يمكن تقسيم عنصر الكشف إلى عنصر الكشف الحراري وعنصر الكشف الكهروضوئي وفقًا لمبدأ العمل. الثرمستورات هي المكونات الحرارية الأكثر استخدامًا. عندما يتعرض الثرمستور للأشعة تحت الحمراء ، ترتفع درجة الحرارة وتتغير المقاومة (قد يكون هذا التغيير أكبر أو أصغر ، لأن الثرمستورات يمكن تقسيمها إلى ثرمستورات معامل درجة حرارة موجبة وثرمستورات معامل درجة حرارة سالبة) ، يصبح ناتج إشارة كهربائية من خلال دائرة التحويل. تُستخدم العناصر الحساسة للضوء بشكل شائع في عناصر الكشف الكهروضوئية ، وعادةً ما تكون مصنوعة من مواد مثل كبريتيد الرصاص وسيلينيد الرصاص وزرنيخيد الإنديوم وزرنيخيد الأنتيمون وزئبق الكادميوم الزئبقي وسبائك تيلورايد الزئبقي والجرمانيوم والمنشطات السليكونية.
هيكل وتركيب مستشعر تسريع كهرضغطية
ينقسم هيكل مستشعر التسارع الكهروإجهادي الشائع الاستخدام إلى: زنبرك ، وكتلة ، وقاعدة ، وعنصر كهرضغطية ، وحلقة تثبيت. يتم تركيب نظام الزنبرك الكهربي الانضغاطي على عمود مركزي دائري متصل بالقاعدة. هذا الهيكل له تردد رنين عالي. ومع ذلك ، عندما تكون القاعدة متصلة بجسم الاختبار ، إذا كانت القاعدة مشوهة ، فإنها ستؤثر بشكل مباشر على ناتج التقاط الاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤثر التغييرات في جسم الاختبار ودرجة الحرارة المحيطة على عنصر كهرضغطية وتسبب تغييرات في التحميل المسبق ، مما قد يتسبب بسهولة في انحراف درجة الحرارة. يتم تثبيت عنصر بيزو على المركز المثلث بحلقة تثبيت. عندما يستشعر مستشعر التسارع الكهروإجهادي اهتزاز محوري ، فإن عنصر كهرضغطية يتحمل إجهاد القص. هذا الهيكل له تأثير عزل ممتاز على تشوه القاعدة وتغيرات درجة الحرارة ، وله تردد رنين عالي وخطي جيد. نوع القص الحلقي له هيكل بسيط ويمكن تحويله إلى مقياس تسارع صغير للغاية بتردد رنين عالي. يتم لصق كتلة الكتلة الحلقيّة بالعنصر الكهروإجهادي الحلقي المركب على العمود المركزي. نظرًا لأن المادة اللاصقة تنعم مع زيادة درجة الحرارة ، فإن درجة حرارة التشغيل القصوى تكون محدودة.
يعتمد تردد الحد الأعلى لمستشعر التسارع الكهرضغطية على تردد الرنين في منحنى السعة والتردد. بشكل عام ، بالنسبة لأجهزة استشعار التسارع الكهروإجهادية ذات التخميد الصغير (z<=0.1), if the upper limit frequency is set to 1/3 of the resonance frequency, the amplitude can be guaranteed. The error is less than 1dB (ie 12%); if it is taken as 1/5 of the resonance frequency, the amplitude error is guaranteed to be less than 0.5dB (ie 6%), and the phase shift is less than 30. However, the resonant frequency is related to the fixed condition of the piezoelectric acceleration sensor. The amplitude-frequency curve given by the piezoelectric acceleration sensor when it leaves the factory is obtained under the fixed condition of rigid connection. The actual fixing method is often difficult to achieve a rigid connection, so the resonance frequency and the upper limit frequency of use will decrease. Among them, the use of steel bolts is a method to make the resonance frequency reach the factory resonance frequency. Do not screw all the bolts into the screw holes of the base, so as not to cause deformation of the base and affect the output of the piezoelectric acceleration sensor. Apply a layer of silicone grease to the mounting surface to increase connection reliability on uneven mounting surfaces. Insulation bolts and mica gaskets can be used to fix the piezoelectric acceleration sensor when insulation is required, but the gasket should be as thin as possible. Use a thin layer of wax to stick the piezoelectric acceleration sensor on the flat surface of the test piece, and it can also be used in low temperature (below 40°C) occasions. The hand-held probe vibration measurement method is particularly convenient to use in multi-point testing, but the measurement error is large and the repeatability is poor. The upper limit frequency is generally not higher than 1000Hz. The piezoelectric acceleration sensor is fixed with a special magnet, which is easy to use and is mostly used in low-frequency measurement. This method can also insulate the piezoelectric acceleration sensor from the test piece. Fixing methods with hard bonding bolts or adhesives are also commonly used. The resonant frequencies of a typical piezoelectric accelerometer using the above-mentioned various fixing methods are about: steel bolt fixing method 31kHz, mica gasket 28kHz, coated wax layer 29kHz, hand-held method 2kHz, magnet fixing method 7kHz.
عدة طرق للحكم الأولي على أداء مستشعر الرطوبة
في حالة صعوبة المعايرة الفعلية لمستشعر الرطوبة ، يمكن استخدام بعض الطرق البسيطة للحكم على أداء مستشعر الرطوبة والتحقق منه.
1. تحديد الاتساق. قم بشراء أكثر من منتجين من أجهزة استشعار الرطوبة من نفس النوع ومن نفس الشركة المصنعة في نفس الوقت. كلما زاد عدد الأشخاص ، زادت شرح المشكلة. ضعهم معًا وقارن بين قيم مخرجات الاكتشاف. في ظل ظروف مستقرة نسبيًا ، لاحظ تناسق الاختبار. لمزيد من الاختبارات ، يمكن تسجيله على فترات في غضون 24 ساعة. بشكل عام ، هناك ثلاثة أنواع من ظروف الرطوبة ودرجة الحرارة في اليوم ، عالية ومتوسطة ومنخفضة ، بحيث يمكن ملاحظة اتساق المنتج واستقراره بشكل أكثر شمولاً ، بما في ذلك خصائص تعويض درجة الحرارة.
2. قم بترطيب المستشعر عن طريق الزفير بفمك أو باستخدام طرق ترطيب أخرى ، ولاحظ حساسيته ، وقابليته للتكرار ، وأداء إزالة الرطوبة وإزالة الرطوبة ، ودقة الوضوح ، وأعلى نطاق للمنتج ، وما إلى ذلك.
3. اختبر المنتج في حالتي فتح وإغلاق الصندوق. قارن ما إذا كانت متسقة ولاحظ التأثير الحراري.
4. اختبر المنتج في حالة درجة حرارة عالية وحالة درجة حرارة منخفضة (وفقًا للمعيار اليدوي) ، وقارنه بالسجل قبل الاختبار في الحالة الطبيعية ، وتحقق من قابلية المنتج للتكيف مع درجة الحرارة ، ولاحظ اتساق المنتج . يجب أن يعتمد أداء المنتج في النهاية على طرق الاختبار الرسمية والكاملة لقسم فحص الجودة. يتم استخدام محلول الملح المشبع للمعايرة ، ويمكن أيضًا استخدام المنتج للكشف عن المقارنة. يجب أيضًا معايرة المنتج لفترة طويلة أثناء الاستخدام طويل المدى من أجل الحكم على جودة مستشعر الرطوبة بشكل أكثر شمولاً.
