Le transducteur de température fait référence à un capteur capable de détecter la température et de la convertir en un signal de sortie utilisable. Le capteur de température est la partie centrale de l’instrument de mesure de la température, et il existe de nombreuses variétés. Selon la méthode de mesure, il peut être divisé en deux catégories: le type de contact et le type sans contact. Selon les caractéristiques des matériaux de capteurs et des composants électroniques, il peut être divisé en deux types: résistance thermique et thermocouple.
Type de contact La partie détection du capteur de température de contact est en bon contact avec l’objet mesuré, également appelé thermomètre. Le thermomètre atteint l’équilibre thermique par conduction ou convection, de sorte que la valeur du thermomètre peut indiquer directement la température de l’objet mesuré. Généralement, la précision de mesure est élevée. Dans une certaine plage de mesure de la température, le thermomètre peut également mesurer la distribution de la température à l’intérieur de l’objet. Mais pour les objets en mouvement, les petites cibles ou les objets à faible capacité thermique, de grandes erreurs de mesure se produiront. Les thermomètres couramment utilisés comprennent les thermomètres bimétalliques, les thermomètres liquides en verre, les thermomètres à pression, les thermomètres à résistance, les thermistances et les thermocouples. Ils sont largement utilisés dans les industries, l’agriculture, le commerce et d’autres secteurs. Les gens utilisent souvent ces thermomètres dans la vie quotidienne. Avec la large application de la technologie cryogénique dans l’ingénierie de défense nationale, la technologie spatiale, la métallurgie, l’électronique, l’alimentation, la médecine, la pétrochimie et d’autres secteurs et la recherche de la technologie supraconductrice, des thermomètres cryogéniques mesurant des températures inférieures à 120K ont été développés, tels que des thermomètres à gaz cryogéniques, des thermomètres à pression à vapeur, des thermomètres acoustiques, des thermomètres à sel paramagnétiques, des thermomètres quantiques, une résistance thermique à basse température et à basse température thermocouple, etc. Les thermomètres à basse température nécessitent une petite taille, une grande précision, une bonne reproductibilité et une bonne stabilité. La résistance thermique du verre carburé en verre poreux à haute silice carburé et fritté est une sorte d’élément de détection de température du thermomètre basse température, qui peut être utilisé pour mesurer la température dans la plage de 1,6 à 300K.
Type sans contact Ses composants sensibles et l’objet mesuré ne se touchent pas, également appelé instrument de mesure de la température sans contact. Ce type d’instrument peut être utilisé pour mesurer la température de surface d’objets en mouvement, de petites cibles et d’objets avec une faible capacité thermique ou des changements de température rapides (transitoires), et peut également être utilisé pour mesurer la distribution de température du champ de température. L’instrument de mesure de température sans contact le plus couramment utilisé est basé sur la loi de base du rayonnement du corps noir et est appelé un instrument de mesure de la température du rayonnement. . Toutes sortes de méthodes de mesure de la température de rayonnement ne peuvent mesurer que la température de luminosité, la température de rayonnement ou la température colorimétrique correspondante. Seule la température mesurée pour un corps noir (un objet qui absorbe tout le rayonnement et ne réfléchit pas la lumière) est la vraie température. Si vous souhaitez déterminer la température réelle d’un objet, vous devez corriger l’émissivité de surface du matériau. L’émissivité de surface du matériau dépend non seulement de la température et de la longueur d’onde, mais également de l’état de surface, du film de revêtement et de la microstructure, il est donc difficile de mesurer avec précision. Dans la production automatisée, il est souvent nécessaire d’utiliser la mesure de la température de rayonnement pour mesurer ou contrôler la température de surface de certains objets, tels que la température de laminage des bandes d’acier, la température du rouleau, la température de forgeage en métallurgie et la température de divers métaux fondus dans les fours de fusion ou les creusets. . Dans ces circonstances spécifiques, la mesure de l’émissivité de surface d’un objet est assez difficile. Pour la mesure et le contrôle automatiques de la température de la surface solide, un miroir supplémentaire peut être utilisé pour former une cavité corporelle noire avec la surface mesurée. L’influence d’un rayonnement supplémentaire peut augmenter le rayonnement effectif et le coefficient d’émission effectif de la surface mesurée. Utilisez le coefficient d’émission effectif pour corriger la température mesurée à travers le compteur, et enfin obtenir la température réelle de la surface mesurée. Le miroir supplémentaire le plus typique est un miroir hémisphérique. L’énergie de rayonnement diffus de la surface mesurée près du centre de la sphère est réfléchie vers la surface par le miroir hémisphérique pour former un rayonnement supplémentaire, augmentant ainsi le coefficient d’émission effectif, où ε est l’émissivité de surface du matériau, et ρ est la réflectivité du miroir. En ce qui concerne la mesure du rayonnement de la température réelle des milieux gazeux et liquides, la méthode d’insertion d’un tube de matériau résistant à la chaleur à une certaine profondeur pour former une cavité corporelle noire peut être utilisée. Le coefficient d’émission effectif de la cavité cylindrique après avoir atteint l’équilibre thermique avec le milieu est calculé par calcul. Dans la mesure et le contrôle automatiques, cette valeur peut être utilisée pour corriger la température inférieure de la cavité mesurée (c’est-à-dire la température du milieu) afin d’obtenir la température réelle du milieu. Avantages de la mesure de température sans contact: La limite supérieure de mesure n’est pas limitée par la résistance à la température de l’élément de détection de température, il n’y a donc pas de limite à la température maximale mesurable en principe. Pour les températures élevées supérieures à 1800 °C, des méthodes de mesure de température sans contact sont principalement utilisées. Avec le développement de la technologie infrarouge, la mesure de la température du rayonnement s’est progressivement étendue de la lumière visible à l’infrarouge. Il a été adopté de moins de 700 ° C à température ambiante, et la résolution est très élevée.