掃碼下載APP
及時接收最新考試資訊及
備考信息
第七章 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)
知識點五、溫度測量法
通過溫度測量可以找出機(jī)件的缺陷并能診斷出各種由熱應(yīng)力引起的故障。不僅如此,溫度測量法還可以彌補(bǔ)射線、超聲、渦流等無損探測法(后面有述)的不足,用來探測機(jī)件內(nèi)部的各種故障隱患。研究和應(yīng)用實例表明,溫度測量法是目前故障診斷中的一項十分實用而有效的診斷方法。
?。ㄒ唬y溫儀表
1.接觸式測溫裝置:測溫元件與被測對象直接接觸,通過熱交換進(jìn)行測溫。
(1)熱電偶。熱電偶與后續(xù)儀表配套可以直接測量出0℃~1800℃范圍內(nèi)液體、氣體內(nèi)部以及固體表面的溫度。精度高,測量范圍寬,便于遠(yuǎn)距離和多點測量等優(yōu)點。
熱電偶是基于熱電效應(yīng)進(jìn)行測量的。
熱電偶的熱電動勢與熱電偶的材料、兩端溫度T、T 0 有關(guān),與熱電極長度、直徑無關(guān)。在冷端溫度T0 不變,熱電偶材料已定的情況下,其熱電動勢只是被測溫度的函數(shù)。
根據(jù)所測得的熱電動勢便可確定被測溫度值。
常用熱電偶分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶兩類。
標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶制造工藝比較成熟、性能優(yōu)良且穩(wěn)定,同一型號熱電偶具有互換性。常用的有廉價金屬熱電偶及貴金屬熱電偶。
非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶多用在一些特殊場合,雖然在使用范圍和數(shù)量上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,但它們的一些特別良好的性能是標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶所不及的。
例如,鎢錸系熱電偶長期使用的最高溫度達(dá)2800℃,短時間使用可達(dá)3000℃;鎳鉻-金鐵熱電偶在4K溫度下也能保持大于10μV/℃的熱電勢率,是一種理想的低溫?zé)犭娕肌?
【拓展】K為開爾文溫度,273.15K為零攝氏度,4K相等于零下269攝氏度。如果從分子運動論的觀點出發(fā),理想氣體分子的平均動能由溫度確定,即溫度越高分子就運動得越快,達(dá)到-273.15℃的時候分子運動已經(jīng)完全停止了,所以此時為極限溫度)
實際使用的熱電偶通常分為普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。普通熱電偶的結(jié)構(gòu)外形有多種形式,但其基本結(jié)構(gòu)均由保護(hù)套管、熱電極、絕緣套管和接線盒等主要部分組成。
鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬保護(hù)套管等組合成一體的特殊結(jié)構(gòu)熱電電偶,可以做得很細(xì),很長,能夠彎曲。
薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜采用真空蒸鍍、化學(xué)涂層或電泳等方法連接在一起的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶。
2.熱電阻溫度計
熱電阻溫度計利用材料的電阻率隨溫度變化而變化的特性,與電橋相配合,將溫度按一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電量。
按敏感材料的不同,有金屬熱電阻溫度計和半導(dǎo)體熱電阻溫度計兩種。常用的金屬熱電阻有鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻等。其結(jié)構(gòu)有普通型熱電阻和鎧裝熱電阻。
工業(yè)用普通型熱電阻的外型結(jié)構(gòu)與普通型熱電偶的外形結(jié)構(gòu)基本相同。熱電阻體由引出線、熱電阻絲、骨架、保護(hù)云母片和綁帶組成。鎧裝熱電阻的主要特點是體積?。ㄖ睆絻H為1~8mm),響應(yīng)速度快,耐振抗沖擊,感溫元件、連接導(dǎo)線及保護(hù)套管全封閉并連成一體,使用壽命長。
半導(dǎo)體熱電阻材料是將各種氧化物(如錳、鎳、銅和鐵的氧化物)按一定比例混合壓制而成。半導(dǎo)體熱電阻的溫度測量范圍在-100℃~300℃之間。其主要特點是電阻溫度系數(shù)大(比金屬熱電阻高10~100倍),電阻率高,感溫元件可做得很小,可根據(jù)需要做成片狀、棒狀和珠狀(珠狀外型尺寸可小到3mm),可測空隙、腔體、內(nèi)孔等處的溫度。但其性能不夠穩(wěn)定,互換性差,使其應(yīng)用受到一定限制。
3.紅外測溫儀器
紅外測溫儀器是利用紅外輻射原理,采用非接觸方式,對被測物體表面進(jìn)行觀測,并能記錄其溫度變化的設(shè)備。
核心是紅外探測器,它能把紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?
按對輻射響應(yīng)方式的不同,將紅外探測器分為光電探測器和熱敏探測器兩大類。
表7-5 光電、熱敏探測器性能比較
靈敏度 | 響應(yīng)速度 | 制冷 | 使用方便 | 其他 | |
光電探測器 | 高 | 快 | 需要 | 不太方便 | 靈敏度隨波長變化 |
熱敏探測器 | 低 | 慢 | 不需要 | 方便 | 耐用、價低、對波長響應(yīng)變化微弱 |
紅外測溫儀器的組成有:(1)紅外探測器;(2)紅外光學(xué)系統(tǒng):用于匯聚被測對象的輻射,并將其傳輸?shù)郊t外探測器上;(3)信號處理系統(tǒng):用以將電信號放大、處理成可記錄的信號。(4)顯示系統(tǒng):是最終將被測信號以表針指示、數(shù)字顯示或圖像等不同方式記錄、存儲下來的裝置。
常用的紅外測溫儀器有:
?。?)紅外測溫儀:是紅外測溫儀器中最簡單的一種。品種多、用途廣泛、價格低廉,用于測量物體“ 點”的溫度。
表7-6 常用紅外測溫儀
名稱 | 應(yīng)用范圍 | 特點 |
簡易輻射測溫儀 | 測200℃- 600℃以上及輻射率高的物體 | 結(jié)構(gòu)簡單、價廉、抗震、精度較差 |
輻射測溫儀 | 適宜室溫下測溫,一般測200℃以下溫度 | 結(jié)構(gòu)簡單、價格較低、較抗振、精度受環(huán)境影響,探測器熱敏度電阻互換性差,與二次儀表匹配難,靈敏較低,誤差較大 |
有溫度補(bǔ)償?shù)妮椛錅y溫儀 | 應(yīng)用廣泛 | 測量精度高,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 |
亮度測溫儀 | 宜測輻射率高的物體溫度、測溫結(jié)果低于真實溫度 | 不需溫度補(bǔ)償,結(jié)構(gòu)比較簡單,靈敏度稍差 |
比色測溫儀 | 測輻射率的物體,宜測中高溫200℃-3500℃ | 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,測量誤差小,靈敏度較高,受煙霧、灰塵影響小 |
單色測溫儀 | 宜測高溫600℃-3000℃ | 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高,能抑制某些干擾,波長越短輻射率引起的誤差越少,測量精度較高?!?/td> |
?。?)紅外熱像儀。它能把被測物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像,這種圖像稱為熱像圖或溫度圖。這種測溫方法簡便、直觀、精確、有效,且不受測溫對象的限制,因此,在溫度測量中得到比較廣泛的應(yīng)用,并有著寬廣的應(yīng)用前景。
現(xiàn)有的熱成像系統(tǒng)主要分兩類:一類是光機(jī)掃描成像系統(tǒng),稱為紅外熱像儀;另一類是熱釋電紅外攝像管成像系統(tǒng),稱為紅外熱電視。
(二)通過測溫測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障
軸承損壞、流體系統(tǒng)故障、發(fā)熱異常、污染物質(zhì)積聚、保溫材料損壞、電器元件故障、非金屬部件的故障、機(jī)件內(nèi)部缺陷、裂紋探測等。
安卓版本:8.7.50 蘋果版本:8.7.50
開發(fā)者:北京正保會計科技有限公司
應(yīng)用涉及權(quán)限:查看權(quán)限>
APP隱私政策:查看政策>
HD版本上線:點擊下載>
官方公眾號
微信掃一掃
官方視頻號
微信掃一掃
官方抖音號
抖音掃一掃
Copyright © 2000 - galtzs.cn All Rights Reserved. 北京正保會計科技有限公司 版權(quán)所有
京B2-20200959 京ICP備20012371號-7 出版物經(jīng)營許可證 京公網(wǎng)安備 11010802044457號