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熱流傳感器的分類以及工作原理解析

  熱流傳感器是測量熱傳遞(熱流密度或熱通量)的基本工具,是構成熱流計的關鍵器件,用金屬絲先在眾多的絕緣板條上繞線圈,然后將此金屬絲線圈的一半鍍上另一種金屬(如銅),在絕緣板條的兩面形成眾多串聯的熱電偶一即串聯的熱電偶線圈一銅的交接點形成熱電偶的冷、熱節點(熱電堆)。
       多個熱電堆再焊接串聯或并聯后,平鋪粘結在兩平面絕緣保護硅膠板間形成傳感器。它分為接觸式與非接觸式的,接觸式傳感器測量傳導熱流,對流熱流,輻射熱流;非接觸式傳感器主要測量輻射熱流,對流熱流。
  傳感器的分類以及工作原理解析:
  1、接觸式傳感器應用時要貼在,或埋在被測物中,例如建筑材料熱流測量,管道熱流測量,鍋爐熱流測量,皮膚熱流測量等,這類傳感器的選擇主要看應用場合,決定測量溫度,傳感器大小。例如:微型傳感器主要用于生物醫學,生理學,動物熱損失,電廠等。高精度高溫傳感器由陶瓷高溫材料制成,配不銹鋼外殼,可測量、記錄和控制環境(例如; 窯壁、爐管、核能發電機等)的熱流。
  2、非接觸傳感器與被測物等有一定距離,測量輻射熱流及對流熱流;這種一般又分為總熱流傳感器,與輻射傳感器。傳感器包括輻射熱流及對流熱流;輻射傳感器僅測量輻射熱流,一般是在總熱流傳感器加裝窗口,屏蔽掉對流熱流。
  從制作原理上,傳感器廣泛應用于地面和飛行航空試驗、火災試驗、可燃性試驗熱流標準、傳熱研究、材料開發和窯爐開發。
  當有熱流通過傳感器時,在傳感器的熱阻層上產生了溫度梯度,根據付立葉定律就可以得到通過傳感器的熱流密度,當用一對熱電偶測量溫差 時,這個溫差是與熱流密度成正比的,溫差的數值也與熱電偶產生的電動勢的大小成正比例,因此測出溫差熱電勢就可以反映熱流密度的大小。
     為了提高傳感器的靈敏度,需要加大傳感器的輸出信號,因此就需要將眾多的熱電偶串聯起來形成熱電堆,這樣測量的熱阻層兩邊的溫度信號是串連的所有熱電偶信號的逐個疊加,信號大能反映多個信號的平均特性。熱電堆是熱阻式傳感器的核心元件,也是其他輻射式傳感器的核心元件。
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