ידע במוצר

סיווגים עיקריים של חיישני טמפרטורה

Jan 07, 2026 השאר הודעה

סוג מגע: חיישני טמפרטורת מגע הם בעלי מגע טוב בין חלק החישה לעצם הנמדד, והם נקראים גם מדי חום.

 

מדי חום משיגים שיווי משקל תרמי באמצעות הולכה או הסעה, המאפשרים לקריאת מד החום לייצג ישירות את הטמפרטורה של האובייקט הנמדד. בדרך כלל יש להם דיוק מדידה גבוה. בתוך טווח טמפרטורות מסוים, מדי חום יכולים גם למדוד את התפלגות הטמפרטורה הפנימית של עצם. עם זאת, הם יכולים לייצר שגיאות מדידה משמעותיות עבור עצמים נעים, מטרות קטנות או עצמים עם קיבולת חום קטנה מאוד. מדי חום בשימוש נפוץ כוללים מדי חום דו-מתכתיים, מדי חום נוזלי זכוכית, מדי חום של לחץ, מדי חום להתנגדות, תרמיסטורים וצמדים תרמיים. הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה, חקלאות, מסחר ומגזרים אחרים. אנשים גם משתמשים לעתים קרובות במדחום אלו בחיי היומיום. עם היישום הנרחב של טכנולוגיה קריוגנית בהנדסה ביטחונית, טכנולוגיית חלל, מטלורגיה, אלקטרוניקה, מזון, רפואה ופטרוכימיה, ועם מחקר של טכנולוגיית מוליכים-על, פותחו מדי חום קריוגניים למדידת טמפרטורות מתחת ל-120K, כגון מדחום גז קריוגני, מדי חום ללחץ אדים, מדי חום של לחץ אדים, מדחום מלח, מדחום אקוסטיים. מדחום עמידות קריוגנית, וצמדים תרמיים קריוגניים. מדי חום לטמפרטורה-נמוכה דורשים רכיבי חישה שהם קטנים בגודלם, מדויקים ביותר, ניתנים לשחזור ויציבים. מדי חום להתנגדות לזכוכית מקרבת, המיוצרים על ידי קרבור וסינטר זכוכית סיליקה גבוהה-נקבובית, הם סוג אחד של רכיבי חישה במדחום{12}לטמפרטורה נמוכה וניתן להשתמש בהם למדידת טמפרטורות בטווח של 1.6-300K.

 

מדי חום ללא-מגע, הידועים גם כמכשירי מדידת טמפרטורה ללא-מגע, כוללים רכיבי חישה שאינם יוצרים קשר עם האובייקט הנמדד. ניתן להשתמש במכשירים אלו למדידת טמפרטורת פני השטח של עצמים נעים, מטרות קטנות וחפצים בעלי קיבולת חום קטנה או טמפרטורות (חולפות) המשתנות במהירות. הם יכולים לשמש גם למדידת התפלגות הטמפרטורה של שדה טמפרטורה.

 

מכשירי מדידת הטמפרטורה ללא מגע- הנפוצים ביותר מבוססים על החוק הבסיסי של קרינת גוף שחור ונקראים מדי חום קרינה. מדחום קרינה כולל את שיטת הבהירות (ראה פירומטר אופטי), שיטת הקרינה (ראה פירומטר קרינה), והשיטה הקולורימטרית (ראה מדחום קולורימטרי). כל שיטת תרמומטריית קרינה יכולה למדוד רק את הטמפרטורה הפוטומטרית המתאימה, טמפרטורת הקרינה או הטמפרטורה הקולורימטרית. רק הטמפרטורה הנמדדת עבור גוף שחור (עצם שסופג את כל הקרינה ואינו מחזיר אור) היא הטמפרטורה האמיתית. כדי לקבוע את הטמפרטורה האמיתית של עצם, יש לבצע תיקונים עבור פליטת פני השטח של החומר. הפליטה של ​​משטח חומר תלויה לא רק בטמפרטורה ובאורך הגל, אלא גם במצב פני השטח, הציפוי והמיקרו, מה שמקשה על מדידה מדויקת. בייצור אוטומטי, תרמומטריית קרינה משמשת לעתים קרובות למדידה או שליטה על טמפרטורת פני השטח של עצמים מסוימים, כגון טמפרטורת הגלגול של רצועות פלדה, גלילים, פרזול וטמפרטורות של מתכות מותכות שונות בתנורים או כור היתוך במטלורגיה. במקרים ספציפיים אלה, מדידת פליטת פני השטח היא די מאתגרת. למדידה ובקרה אוטומטית של טמפרטורת משטח מוצק, ניתן להשתמש ברפלקטור נוסף ליצירת חלל גוף שחור עם המשטח הנמדד. השפעת הקרינה הנוספת מגבירה את הקרינה האפקטיבית ואת הפליטה האפקטיבית של המשטח הנמדד. על ידי שימוש בפליטות האפקטיבית לתיקון הטמפרטורה הנמדדת עם מכשיר, ניתן לקבל את הטמפרטורה האמיתית של המשטח הנמדד. המשקף הנוסף האופייני ביותר הוא רפלקטור חצי כדורי. קרינה מפוזרת מהמשטח הסמוך למרכז הכדור מוחזרת אל פני השטח על ידי המראה ההמיספרית, ויוצרת קרינה נוספת ובכך מגבירה את הפליטה האפקטיבית. בנוסחה, ε היא כושר הפליטה של ​​משטח החומר, ו- ρ היא כושר ההשתקפות של הרפלקטור. למדידת קרינה של הטמפרטורה האמיתית של מדיה גזים ונוזלים, ניתן להשתמש בשיטה להכנסת צינור חומר עמיד בחום לעומק מסוים כדי ליצור חלל גוף שחור. מחושבת הפליטה האפקטיבית של החלל הגלילי לאחר הגעה לשיווי משקל תרמי עם המדיום. במדידה ובקרה אוטומטית, ניתן להשתמש בערך זה כדי לתקן את טמפרטורת תחתית החלל הנמדדת (כלומר, הטמפרטורה הבינונית) כדי לקבל את הטמפרטורה האמיתית של המדיום.

 

היתרונות של מדידת טמפרטורה ללא-מגע: הגבול העליון של המדידה אינו מוגבל על ידי התנגדות הטמפרטורה של אלמנט החישה, לכן, באופן עקרוני, אין הגבלה לטמפרטורה הגבוהה ביותר שניתן למדידה. עבור טמפרטורות גבוהות מעל 1800 מעלות, נעשה שימוש בעיקר בשיטות מדידת טמפרטורה ללא מגע-. עם התפתחות טכנולוגיית האינפרא אדום, תרמומטריית הקרינה התרחבה בהדרגה מאור נראה לאור אינפרא אדום, וכעת היא משמשת לטמפרטורות מתחת ל-700 מעלות עד לטמפרטורת החדר, ברזולוציה גבוהה מאוד.

שלח החקירה