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热流传感器的分类以及工作原理解析

  热流传感器是测量热传递(热流密度或热通量)的基本工具,是构成热流计的关键器件,用金属丝先在众多的绝缘板条上绕线圈,然后将此金属丝线圈的一半镀上另一种金属(如铜),在绝缘板条的两面形成众多串联的热电偶一即串联的热电偶线圈一铜的交接点形成热电偶的冷、热节点(热电堆)。
       多个热电堆再焊接串联或并联后,平铺粘结在两平面绝缘保护硅胶板间形成传感器。它分为接触式与非接触式的,接触式传感器测量传导热流,对流热流,辐射热流;非接触式传感器主要测量辐射热流,对流热流。
  传感器的分类以及工作原理解析:
  1、接触式传感器应用时要贴在,或埋在被测物中,例如建筑材料热流测量,管道热流测量,锅炉热流测量,皮肤热流测量等,这类传感器的选择主要看应用场合,决定测量温度,传感器大小。例如:微型传感器主要用于生物医学,生理学,动物热损失,电厂等。高精度高温传感器由陶瓷高温材料制成,配不锈钢外壳,可测量、记录和控制环境(例如; 窑壁、炉管、核能发电机等)的热流。
  2、非接触传感器与被测物等有一定距离,测量辐射热流及对流热流;这种一般又分为总热流传感器,与辐射传感器。传感器包括辐射热流及对流热流;辐射传感器仅测量辐射热流,一般是在总热流传感器加装窗口,屏蔽掉对流热流。
  从制作原理上,传感器广泛应用于地面和飞行航空试验、火灾试验、可燃性试验热流标准、传热研究、材料开发和窑炉开发。
  当有热流通过传感器时,在传感器的热阻层上产生了温度梯度,根据付立叶定律就可以得到通过传感器的热流密度,当用一对热电偶测量温差 时,这个温差是与热流密度成正比的,温差的数值也与热电偶产生的电动势的大小成正比例,因此测出温差热电势就可以反映热流密度的大小。
     为了提高传感器的灵敏度,需要加大传感器的输出信号,因此就需要将众多的热电偶串联起来形成热电堆,这样测量的热阻层两边的温度信号是串连的所有热电偶信号的逐个叠加,信号大能反映多个信号的平均特性。热电堆是热阻式传感器的核心元件,也是其他辐射式传感器的核心元件。
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