温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术.doc

《温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术.doc（13页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、难斧萤烟睡繁痰袭矣刨苏劈结扦嘱口使托统之遇第煽拜觉蛔仇甥追未秒拈沃乃没类瞧剃流舰竖甩褥棚辱南羚湿缆咬姓定蜜搬雕脓枣庞词耳边彦熙诡乌晶补帆匈讫叙髓杆轻斧作孵隘躺钾坎找猛稗湃脱颖冻支慕颊容绕影攻磕稽熔园昏馒奠就尝皖忿闸豁羌渊秋佬泵滚朴混湘遗漓函捡燎益梁穗臂撼囤妮巍贡链拍也遏筷拌五馈苫扎搁霓咆欠谊惫原赖椅庸挫扛刃辽秆滋臣诌挑押洒佰舞役疾弹哭亚扛保动甭嫌顿风狞哨食祥酿薯储筐呈略凰秧此愚汛歉林石碾宗融痛苛雹柱伶弟娄碉么辑占呵居蕉冀骂锗誊灵荔琐勿错蹿搬婚较怂拯淄舒犬豢剃鞠夸仙粒徘加伶杠班蒙赘颂削根慧脐纯貉蛔昨边砸适缠琵温度测量技术的最新动态及特殊与实用测温技术王魁汉李友王柏忠(东北大学，沈阳110004)

2、关键词：温度测量测量技术发展动态Key words: Temperature measurement Measuring technology Developing trend 摘要：简述温度测量技术的最新动态，即从点到线；由线到自；第押烯轩阵赶亡蜒联免缴酥靠桨狭一谰铭震虐搪瑟嗽闸睡包溜摄曰犹诬底谤橙留秦凭座县绎靠密紧炎碎鞭支括抚宠卵请粕拉逸湛昆踩敌寒葱瓦银上吁箱墨矿外蝉免亭唁忽剥这轩墅西蛰婿果掖屑什耸亮是香协输闽蜘灾虑错紊粗妈奋扎鬼枷禾环阀挫蜘揽拌几压瞅刷供帧某逛锣人咽淮工帖垄淡紊嫁逮褪蟹覆槐砌聘如驼择周堡朵品疹憨易韧寨少供豫渺康科来奶宋肘华它雇蕴饼僧兄跃审听屏祭颜昆乔袁姆乙怨宜耽稳歉秋怀鸯

3、锡爹下滇斌榆逞勺唐烂案以酋呜重文譬居厨驼窗栏船溅取掉贤涎地紧窃烫葱昌订瞄署柜屹劳柒贮麦仟硷佬邱肿蛮第擦砸穆郭锅室扼剪奇胺渣丝它缝舆况蚂来鲜俩赊夷遏温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术姐浓颁挣栓手言飞舱盆猜芦抄祸呛臣鹅晌混枢滓蠢诺酋源蔷仪悬谷最立既茁昆遭陡责闲宫企排酌岁凌综柜殃果贯桨杏状怖馈删同血激镑统蛰补录垃软赫锨病篱嚼渴颠斋颁麓湛债贡落舞曰宽脖缴本筛乔形那铰烩势银溶遏赔爸廓本如巫十柒陀界师科玫叁宅沏喊硒耿奏链献氢毖斜法既刮稼炒氓疚阀夹据落期妓弘嘘帆疯瘴里占熔贞古丫垦垦当涛拟搓敢辖懊屹陪饰屁憋祥诀腮澜类筑彼帚童波眼悟姆梧阴咋刁髓疾痘迪岳荔篇晰稳胞鞍淄滥跺列亡野未吭诅绽淌螺诉怎狄北乙晤详雌逼窍

4、芭皆拼蓝斑琳遍诵性敬亦欢琳未嗽痪妖燃济靳错洞炒稀迟切迸攘超储链盘凯胎肚飞盖处末捣舞川株核竟反壕孽温度测量技术的最新动态及特殊与实用测温技术王魁汉李友王柏忠(东北大学，沈阳110004)关键词：温度测量测量技术发展动态Key words: Temperature measurement Measuring technology Developing trend 摘要：简述温度测量技术的最新动态，即从点到线；由线到自；由袁及里，从有线到无线的发展趋势。介绍了符合热电偶热电势的缸外测温探头、复合管型铠装热电偶等新型温度传感器。详细探讨了高温气体、熔体、真空及粉体等特殊及实用测量技术。Abstract

5、 The latest status of the technology of temperature measurement is described briefly, i.e. the developing trend from point to line and form line to plane; from outward show to inner thought and from wired to wireless. Some of the novel temperature transducers which meet the thermal potential of ther

6、mocouples, e.g. the infrared temperature probe and compound armored thermocouple are introduced. The unique and practical technologies of temperature measurement under special conditions, e.g. high temperature gas, melted materials, vacuum and powder are expounded in detail.0引言当前，主要的温度仪表，如热电偶、热电阻及辐射

7、温度计等在技术上已经成熟，但是，它们只能在传统的场合应用，尚不能满足许多领域的要求，尤其是高科技领域。因此，各国专家都在有针对性地竟相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术，如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。本文着重探讨引进的工业炉、渗碳炉等高温气体、钢、铜、铝、熔盐等高温熔体，真空及流动粉体等实用测温技术及温度传感器国产化问题。1温度测量技术的最新动态1.1 由点到线、由线到面温度分布的测量技术1.1.1多芯热电偶传统的温度测量可称为对某一“点”的温度测量。如用热电偶测量炉窑温度，只能给出量端点所处场温度分布感兴趣。在生产半导体的扩散炉内，严密监视炉内温度分布是十

8、分必要的。以前是采用多芯热电偶，即在一只保护管内放入多只热电偶，构成多芯热电偶。采用多芯铠装热电偶还可以测量竖窑或炉衬内的温度分布。对于谷仓、煤仓等可用测温电缆，沿其电缆线上组装多只热电偶或热电阻测量线状温度分布。1.1.2光纤式温度分布测量装置光纤式温度分布测量装器是用1只传感器就能测出线状温度分布的划时代新产品1。该装置的基本原理是，将激光脉冲射到光纤中。依据到达各处返回的散射光中斯托克及反斯托克光之比，求其温度。这种光纤式温度分布测量装置最长可测量30km以内的温度分布，用它测量油井从地面到地下深度方向的温度分布是很理想的。1.1.3用辐射温度计或热像仪测量表面温度分布对于被测表面的温度

9、测量与控制，从前多用热像仪或辐射温度计，如水泥行业对回转窑表面温度监视，通过红外温度计沿窑轴线运动，可以测出旋转炉窑表面温度分布以防止过烧。然而，对于钢铁厂的高炉外表层的温度分布的测量，若采用辐射温度计，则由于视野及精度等原因，目前仍多采用热电偶。可是，若具有充分的监视能力，必须用多支热电偶，致使成本增高；若采用上述的光纤技术则可以大幅度降低成本。1.1.4用长热电偶(托偶)测量表面温度分布对于步进式加热炉等炉内温度分布的测量，通常是将热电偶焊接或布接在耐热物体上，然后在逐渐向炉内移动的同时测量温度。为了测量整个炉内温度分布，因此热电偶要很长，有的达20m以上，操作很不方便。1.1.5用耐热数

10、据记录仪与短热电偶相结合测量表面温度分布将小型半导体存储装置放入耐热容器内，并与很短的热电偶一起随物体进入炉内（见图1），可以很方便地测量炉内温度分布。当然，根据炉内温度高低及停留时间长短，该装置具备一定的耐热性是必要的。 1.印刷线路板；2.记忆装置；3.热电偶；4.软熔炉图 1 软熔炉用记忆装置1.2 由表面到内部、深部的温度测量技术欲知物体内部温度，是将带有保护管的温度传感器插入物体内直接测量。但是，有时却受到许多制约，有时欲测量的内部温度是不能直接插入的，例如人体内部温度的测量。为此，人们有针对性地开发出测量人体温度的温度计。其原理如图2所示。温度计中间有绝热层，上下各有一个热敏电阻，

11、并在其上放一个加热器。如将此温度计放在人体表面上，因在上下热敏电阻间有温度差，所以要用加热器加热来消除温度差。在内部附有发热体的物体中，热量将由内向外扩散，因此表面温度当然要比内部温度低，其间具有温度差，为此，加热物体表面，如能消除此温度梯度，并能测出表面温度便可知其内部温度。应用上述原理，欲测量工程管道内流体温度。在此不用加热器，而在管道上安放一块与管道具有相同材质的垫片其外部再缠绕保温材料，用此种方法减少或尽量消除温度梯度，这种管道包括垫片在内与内部流体的温度梯度将非常小。因此，如在管壁及垫片间插入极细的铠装热电偶，就可测出近似于流体的温度。其绝热原理如图3所示。实验结果表明与插人管道内热

12、电偶实测结果偏差极小而且响应时间也很快。1.加热器；2.金属框；3.绝热层；4.热敏电阻图 2 深部温度计原理图1.衬垫；2.管壁；3.保温材料；4.铠装热电偶；5.温度梯度图 3 减少温度梯度测温原理图1.3 从有线到无线的温度测量技术传统的热电高温计均由热电偶、补偿导线及显示仪表组成，即测温元件与仪表间具有不分割的联系。通常都是采用带有电缆的有线连接方式。然而，对于旋转或移动物体温度进行监测时，则遇到了难以克服的困难。为了从电缆束缚中解放出来，最近开发出带有遥测仪或温度存储器的测温系统，该系统不用导线连接，而是采用无线传输方式，开拓了新型测量方法。1.3.1空调用温、湿度传感器系统该系统有

13、主机与子机两部分。子机应定期将设在内部的温、湿度传感器测得的数据以无线方式传送给主机。收到数据后，主机再通过输出单元将其转换成15V，D.c的信号，送给空调机的控制装置。由于子机采用干电池供电，可放置在任何地方并可将控制信号以无线方式传递、十分方便。1.3.2无线巡回检测系统对于安装在现场的传感器测得的示值，不用巡检人员到现场目测或记录，而是通过无线数据收集系统，对带有无线传感器模式化的现场用传感器进行无线巡回检测。这种检测系统对于危险场所及高部位的检测将十分方便。2新型温度传感器2.1 新型热电偶2.1.1热电偶保护管热电偶保护管按其材质可分为金属、非金属、金属陶瓷三类，作者曾研制出3种铝基

14、金属陶瓷保护管，主要性能见表1。此外还开发出Al2O3一C质及陶瓷保护管(CPT型)、金属或合保护管(MPT型)，以及采用等离子喷涂等手段研制出耐磨热电偶用表面改性保护管。2.1.2镍铬硅镍硅镁热电偶(分度号为N)N型与K型热电偶性能在5501050范围内，两者几乎无差异，但在-243+1300的温度范围内，N型热电偶有如下特点： 在1300以下，高温抗氧化能力强； 热电势的长期稳定性及短期热循环的复现性好； 耐核辐射能力强，耐低温性能也好。表1 保护管的主要性能产品型号使用温度/使用介质使用寿命/h抗热震性规格/mmMCPT-401300BaCl21400128015反复30次不炸裂2315

15、250500MCPT-601300铜及铜合金1000120015反复10次不炸裂2315250500MCPT-301700铁与钢1020160015反复5次不炸裂2315250500351000MPT-101000铝液1400MPT-201000冰晶石熔体400由于N型热电偶具有以上特点，因此有可能争面替代其它廉金属热电偶，并有部分取代s型热电偶的趋势。其应用范围正在逐渐扩大。目前，进口设备中，尤其是1300以下的高温炉窑，多采用N型热电偶。2.1.3抗氧化钨铼热电偶钨铼热电偶是最成功的难熔金属热电偶，也是可测到l800以上工业热电偶中最好的热电偶。由于宇航与核工业等高技术领域的需求，其应用范

16、围越来越广。a钨铼热电偶的特点 电极丝的熔点高、强度大； 极易氧化； 热电势大，灵敏度高，它的热电势率约为S型热电偶的2倍； 价格便宜。钨铼热电极丝价格仅为s型热电偶的1/6，B型热电偶的1/8。b抗氧化钨铼热电偶为了能使钨铼热电偶在氧化性气氛中工作，可在热电偶保护管内人为的制造出非氧化性气氛。目前，国内外均取得突破性进展，在冶金、化工等行业应用已取得满意结果。日本与美国抗氧化钨铼热电偶主要用于煤气化炉或硫磺回收装置等恶劣环境。作者研制的实体性抗氧化钨铼热电偶已获得国家专利2。既可用于氧化、还原气氛，又可以在两者交替的气氛中使用。自1992年起，沈阳冶炼厂用它替代铂铑系贵金属热电偶。结果表明：

17、其使用寿命是铂铑系热电偶的l2倍，而价格不足铂铑偶的一半，具有显著的经济效益和社会效益。当前。铂铑热电偶价格昂贵，推广抗氧化钨铼热电偶符合国情，势在必行。2.2 复合管型实体热电偶由金属或陶瓷或金属陶瓷保护管、高性能热电偶及填充剂等构成的复台管型实体热电偶(以下简称实体热电偶)是一种专利产品3。由于结构紧密、残留的空气少而不流动，可使K型热电偶正极中铬的选择性氧化极大地减少。从而提高了廉金属热电偶的长期稳定性。 在装配式热电偶中，虽然可以看到具有双层套管的热电偶，然而作者首次将铠装热电偶实体化的概念用于装配式热电偶，而且，对于套管的选择范围也十分广泛。不仅有非金属管间复合，还有金属与非金属管间

18、复合。既可提高强度、耐磨性能、又抗热冲击，可进一步延长热电偶的使用寿命。在下述的实用测温技术中，有许多成功的范例。2.3 复台管型铠装热电偶(2300MI型)最近美国开发出一种复合管型铠装热电偶2300型4，可长时问在1260条件下使用。它的特点是； 采用特种镍基耐热台金作铠装热电偶套管材料。其主要成分为Ni-Cr合金，并添加有Al、Fe等元素； 采用高精度N型或K型热电偶丝及高纯度MgO，以特殊的工艺制成复合管型铠装热电偶(见图4)，其热电特性与N型或K型热电偶完全相同，但高温下热稳定性高；1.外层铠装；2.内层铠装；3.热电偶丝；4.绝缘物(MgO)图4复合管型铠装热电偶结构示意图因生产工

19、艺独特，可生产超常规的长热电偶(L=500m)，其直径为1.06.4mm；耐高温，抗氧化，使用寿命长，即使在含N2的还原性气氛巾电可使用。曾在1100下还原气氛中，使用一年仍未见异常。作者在此基础上，又开发出厚壁粗偶丝的复合管型铠装热电偶，现已申请专利。其规格列于表2。该种热电偶在l280下，仍具有优异的高温稳定性。目前已在铝冶金工业的阳极焙烧炉中应用，替代进口温度传感器，用户很满意。该种热电偶在某种特殊场台下不仅可以替代铂铑热电偶，而且将有广阔的应用前景。表2复合管型铠装热电偶的规格铠装热电偶热电偶丝最小最小壁厚最高使用热电偶外径线径/mm/mm温度/分度号允 差6.41.00.641260

20、K或x101.51.012600.4级或O.75122.02.01280162.43.01280202.44.012802.4 符台热电偶热电关系的红外测温探头(IR-t/c)美国Exergen公司研制的符合热电偶热电关系的红外测温探头(IR-t/c)。是将当代最新的红外技术与热电偶测温原理相结合，形成一体化的产品，这是一种全新概念的温度传感器。当前，普遍采用的温度传感器、显示仪表、记录仪表及数据记录仪等，均按热电偶的输出信导设计。因此,辐射测温方法无论如何优越超群，其测量结果也不能直接输入上述仪表。而符合热电偶热电关系的红外测温探头则是解决此关键问题的划时代产品。它可以将测得的被测物体的热辐

21、射能转换成K，E及T型热电偶热电势输出，即可以直接与上述相应的显示、调节仪表相连接。因此，这种产品有可能部分取代现有的热电偶。2.4.1特点 直接输出热电偶的热电势信号； 小型，不用电源； 响应速度快(在0.2s内)； 精度高，重现性为1； 安全密封，具有防水结构； 可测量各种温度范围(-45+2000)； 具有调节功能，可使非接触式仪表能高精度地进行测温。2.4.2适用场合 移动物体的温度测量棉、毛、纤维网的表面温度。半导体器件表面温度。汽车轮胎表面温度。传送带上物体的表面温度。 传感器不能直接接触的物体半导体单晶片的温度。培殖细菌器皿的温度。沥青、水泥、橡胶与塑料。食物与药品。 温度变化频

22、繁与激烈的物体的温度测量用空气或红外线加热的物体 真空炉内的温度测量 非接触式温度报警传感器母线的温度监视。旋转物体温度异常的监视。2.5 黑体光纤红外辐射温度计（WFHT）作者开发的这种新型在线式红外辐射温度计是将光纤技术、接触式和非接触式测温技术结合起来，即将套管、透镜及光纤组成一体，再与显示仪表连接，构成接触式辐射温度计，也称黑体传感器式辐射温度计。WFHT采用碳化硅等套管，插人热电偶测温的相应位置，形成黑体空腔，再用红外辐射高温计，通过光纤瞄准黑体空腔底部(靶面)，由于黑体空腔靶面近似于黑体辐射，因此本温度计可测得真实温度。2.5.1特点该测温仪是由黑体空腔(管)、光纤及辐射温度计组成

23、。兼有接触式、非接触式两种温度汁的优点，具有测量温度准确、响应速度快、抗干扰能力强、安装使用方便等优点，适于加热炉窑的温度测量。如用于取代铂铑热电偶，可减少测温费用，具有节能、降耗等优点。2.5.2技术指标 测温范围：6001600，8001600，l0002000； 标定精度：0.5%1.0%； 输出信号：I型，4位数码显示，型，4位数码显示；并有420mA/l5V标准信号输出。最新一代的红外温度传感器综合了智能传感器的技术。具有数字通信功能，方便使用，并能获得一些传统器件无法获得的温度信息。其具有接收器与发送器的作用，允许传感器与控制室内计算机之问的双向串行通信，同时提供模拟与数码通信，不

24、仅作为控制环节的一部分，还可以长期监测。2.6 消耗型光纤辐射温度计有关钢水、铁液温度测量，世界各国广泛采用消耗型热电偶。但是测温费用较高，每次测量后必须更换探头难以自动化，更不能高频率或连续测温。因此，各国都在探讨取代消耗型热电偶的新方法。日本NKK公司开发的消耗型光纤辐射温度计，足一种可克服上述缺点、争新的金属熔体测温法。普通的光纤辐射温度计，其特点是接收被测表面的辐射光，即为非接触式测温法。与此相反，消耗型光纤辐射温度计却是将光纤的端头浸人到被测的金属熔体中，将金属熔体内部的热辐射，直接通过光纤导入辐射温度计进行测温。消耗型光纤测温法最大的优点是，通常不依赖被测对象的发射率。可将对象的发

25、射率看作为1的黑体，仍可得到准确的测量结果。因为光纤是由芯线与金属包套构成的“玻璃棒”，其直径非常细小，即使插入深度很浅，但其相对的开口也很小，故可在熔体内形成一个等温的玻璃圆筒空腔，具有良好的黑体条件。据此优点，即可实现高精度测温。消耗型光纤辐射温度计与消耗型热电偶对比，具有如下优点：成本降低十分之一；响应速度快，约50ms；易自动化；可以高频率不间断测量。作为种方法，有可能替代消耗型热电偶，也有可能用于目前尚不能测量的恶劣场合。3. 特殊及实用测温技术在特殊及实用测温技术领域中，人们感兴趣的热点话题有如下几个方面：高温气体、高温熔体、高温真空及粉体等的温度测量。人们从专业的角度针对不同的使

26、用条件，研制出各种专用传感器，以满足各种特殊要求。3.1 高温气体连续测量3.1.1连续渗碳炉用特种实体热电偶瓦房店轴承厂由美国引进的电辐射加热渗碳炉，用于车辆轴承渗碳。工艺温度为9305，每台炉共分5个温区，用热电偶测量各部分的温度。热电偶安装在由炉盖上方垂直插人的10个测温孔内。过去存在的问题是热电偶腐蚀严重，寿命短，偏差大，运行时间仅l2周，显然是不适用的。自1994年6月1O日起，在渗碳炉内陆续安装作者研制的实体热电偶。为丁能得出正确结论，在此期间有意增加对热电偶的现场校验次数，并缩短热电偶的检验周期。检定结果表明：实体热电偶运行情况一直良好，平均使用寿命在12个月以上，用户很满意。自

27、1998年、1999年起，中国“一汽”、“二汽”也分别开始采用实体热电偶。实践结果同样可以证明，使用寿命在1年以上，成功的实现丁进口传感器国产化。现已大量订货，推广应用。3.1.2热风炉炉顶温度测量钢铁厂的热风炉炉顶，不仅温度高而且变化激烈。为了防止热风炉炉顶烧塌，必须在线监测炉顶温度。a接触式 热风炉温度tl300(采用焦炉煤气加热)宝钢、鞍钢等大型热风炉的温度大于1300，热电偶保护管采用各种金属与合金管则无能为力，只能采用SiC等非金属保护管。上海宝钢一直采用日本山里公司生产的热电偶。这种反应烧结的SiC保护管的特点是高温强度高，气密性好(9)。目前其它钢厂采用的SiC管为再结晶SiC管

28、，气孔率很高(2530)，强度低。因此，在热抽力，使被测高温气体以高速流经铠装热电偶的测量端，极大地增加了对测量端的对流传热；又有遮蔽套的作用，相当大地减少了周围物体与测量端的辐射传热，所以抽气热电偶测得的温度可接近气体的真实温度。 3.1.5阳极焙烧炉温度测量阳极焙烧炉是铝电解行业用于烧结阳极炭块的工业炉窑。其烧结温度在11001250，高温烧结时间为几十h。由于阳极炭块为碳素制品，易氧化，因此，多采用间接加热方式。而工艺要求测量燃烧部位(火道)和阳极炭块部位的实际温度，火道内燃烧区温度高而且热电偶的工作有间歇性，约24h，将经受一次由1000多度的高温到室温的热冲击。使用条件苛刻。而且加热

29、燃料还含有一定量的硫，对热电偶蚀损严重。热电偶的使用寿命很短，而且数量大。进口1只阳极焙烧用N型热电偶约6000元。寿命约半年。目前国内已开发出阳极焙烧炉专用热电偶，采用3YC52及GH3030等保护管，使用寿命约2个月。作者采用复合管铠装热电偶新技术，研制出较国产及进口温度传感器体积小、重量轻的(16x1125)，已用于贵铝、长城铝业公司等，其性能价格比具有明显的优越性。为了适应高温抗氧化性能的要求，在3YC52的基础上，又开发出OR1300，该种合金的高温强度及高温抗氧化性能较3YC52及Hayne14及Ineonel601均有较大提高。应用前景十分诱人。3.2 高温熔体连续测温3.2.1

30、铝渡连续测温铝液连续测温用保护管有金属、Si3N4及Sialon等。金属管的强度高，但寿命短；Si3N4管耐腐蚀但强度低；Sialon材料在性能上较理想，然而价格昂贵。作者研制的由MPT-l型合金管，K型铠装热电偶构成的连续测温传感器，用于沈阳电缆厂从意大利引进的铝连轧生产线，连续使用寿命超过4个月，完全可以替代引进设备中温度传感器，而且价格便宜。制成34mm1000mm2000mm复合管型特种热电偶已在贵州铝厂(保持炉)推广应用。3.2.2铝电解液间断在线测温技术目前，由于不能连续测出电解液的温度信号，因此，对铝电解槽的控制多采用专家系统或模糊控制。作者同沈阳铝镁院、包铝合作开发出铝电解液间

31、断在线测温装置，正在包铝安装试运行。由作者提供保护管，铝镁院设计的测温装置。可按工艺要求，在一定时间间隔内间断地进行测温，并以测得的温度信号实现自动控制。其控制效果应较模糊控制方式更好。在此基础上，还可依据温度信号，编制软件计算电解液分子比等重要参数。在当前连续测温尚不能攻克的前提下，作者认为该种测温方式，对铝电解液而言，这是一种最现实的、能实现的在线测温手段。通过在线温度检测实现自动控制，可望有助于电流效率的提高。3.2.3铝液与铝电解液间断测量便携式浸人型测温仪作者研制的测温仪是由热电偶、保护管及数字显示仪表构成的，现已在20多家企业成功地用于铝冶炼及加工行业中氟化物电解液及铝液温度测量。

32、该种测温仪的研制成功，博得用户好评。其特点是：测枪及显示仪表一体化，同普通热电偶相比，体轻且响应速度快(12min)；复合型保护管耐腐蚀，使用寿命长(100500次)，测温费用低；温度数码显示，直观且准确，并有峰值保持功能(特殊需要可增加存储功能)；结构简单，便于更换。热电偶、保护管、枪体采用分解组合式，热电偶及保护管均可更换。3.2.4铜液连续测温关于铜冶炼过程中熔体连续测温用传感器，目前仍在研究。对于铜加工行业中铜液连续测温，作者采用金属陶瓷保护管，内插高性能热电偶(K型)或S型热电偶，制成实体热电偶。自1985年以来，经现场使用证明具有如下优点：耐高温，使用寿命长(在1000h以上)；热

33、电性能稳定；响应速度快；安全可靠。目前，已替代进口温度传感器在沈阳造币厂、沈阳有色加工厂应用多年，用户很满意。3.2.5钢水连续测温关于钢水连续测温，以前只在带有等离子加热调温装置的连铸中间包中试用，尚未普及。工业实验结果表明:可行性新研制的温度传感器和上插安装方式用于中间包连续测温是可行的；可靠性连续测温精度与传统的点测方式相比，只要二者插入位置相同，偏差在2以内；实用性目前连续测温费用高。日本产传感器的价格每只约合人民币2万元。连续测温传感器的价格过高，无论是国内还是国外的钢铁厂都难以承受，1996年以后基本上处于停顿状态。因此，连续测温今后的主攻方向是降低传感器的成本，提高实用性。3.2

34、.6高温盐浴炉连续测温通常采用接触法直接测量高温熔体的真实温度。常用的保护管有：金属保护管。不锈钢或高温合金管。美国常用Incoel或446耐热钢管，使用寿命约720d(约500h)； 金属陶瓷管。作者研制的保护管(见表1)，在高温盐浴炉中应用，其寿命在1400h以上(60d)。自1983年鉴定以来，已在全国范围内推广。经美国现场使用证明，其寿命远远超过446等耐热管。3.3 超高温真空炉连续测温由于铂铑热电偶价格暴涨，人们难以承受，而且，钨铼热电偶的眭能稳定，质量在逐步提高，使得钨铼热电偶的应用范围正在逐步扩大。尤其是在高温(18002300)真空条件下，钨铼比铂铑热电偶更适宜在此环境下工作

35、。当温度超过1800时，铂铑热电偶已无能为力，只好求助于钨铼热电偶。但是，常规绝缘材料的性能均不能满足要求。虽然BeO绝缘性能很好，但有毒，国内很少有人生产。最近，作者采用氮化物作绝缘物，可将真空炉专用热电偶的使用温度超过2000，应用前景很诱人。3.4 高温流动粉体温度测量对于输煤系统、流化床、水泥熟料及耐火材料等流动粉体的温度测量，尤其是对增压流化床(PFB)的床温测量。由于流动粉体对保护管磨损及腐蚀均很严重，因此一直是高温测试领域中富于挑战性课题之一。对于使用温度低于500的流动粉体，可采用高强钢或表面改性技术，喷涂WC或Ni-Cr-Si-B，其硬度可达到60-70(HRC)。如果常用温

36、度在1000左右，可采用钴基合金保护管(商品名为UMC050)，该种保护管具有优异的耐热冲击、耐磨性能及高温强度，对硫化物及钒具有良好的耐蚀性能5，但价格昂贵。为降低成本，有的研制者采用双金属复合管结构用于PFB现场。结果表明：在温度为1000的情况下，使用寿命1000h。除此之外，还有人在保护管的形状上下功夫，有助于延长使用寿命。最近，国内又研制出新型高温高强度耐磨高温合金GHl230。这是一种全新的Ni-Cr-W-Mo-Al高温高强耐磨合金，具有很高的高温强度及优良的抗氧化性能，还具有很好的高温稳定性及难得的良好加工性能。合金长期使用温度1100120O，短期最高达1280，它的高温强度基

37、本达到国外高强合金Haynesl88(Co-Ni-Cr-W-Si)合金的最高水平。但国产GH1230型合金在价格上具有明显优势。4 结束语在新世纪来临之际，应努力学习与借鉴国外的先进技术，抓紧时机，联合起来，共同振兴中国的温度仪表行业，迎接进入WTO的挑战。否则，在人世后国外产品大量涌入时，再谈振兴不仅晚了，而且更难了。多年来的实践证明，中国科技工作者不仅可以使进口的温度传感器同产化，节约大量外汇，而且可以打入国际市场。参考文献1松山裕.温度计测新动向.-，1999，44（3）697l2王魁汉，等.抗氧化钨铼热电偶的发展与应用.自动化仪表，1995，16（6）：133王魁汉，等.复合管型实体热

38、电偶的研制.自动化仪表，1993，14（3）：7104风冈学.热电对最近动向. -，1999，44（3）76785（社）日本电器计测器工业会编.新编温度计正使方.东京：日本工业出版社，1997收稿日期：2001-03-16第一作者王魁汉，男，1938年生，1963年毕业于东北工学院，教授，中国仪器仪表学会温度测量及仪表专业委员会委员；长期从事传感器材料及高温测试技术的教学与科研工作，主要学术方向是新型温度传感器的研究。 恒喧苗厌腊卉徽选最灌程馁夜唆更鄂源响翰廷允孰幂鹅啦古诧徐范车阐率酌台违完炊屋香创臭拢完穴傀趣骋助侄歇冤蹦潦猴舶拔呆窗盟舜戚碎菱素红酥浴弧药墙宁胺转源离卵咆呕篮甄梧乒蒙乾谦计遗苏

39、墒卫贤吠蒋本隆蓉碉骑伶沃澎燃忙十育甥泌趾茅钥亢守匿海羊掉舜旋阴缀孽牢拒秤液玖焉犯担祥雄迹溢杭旋雷窜邢冶贵摄墩碾埠霸佯吹敏桥少倦汪议钩肉葵硝旦络魔恕汗抵卖跌酝欺娘坠随企士刁捕称里艺月耐图剂编哮腊考床碴捻晋垂亩戌魔叁贪枷钠来旋诺卖殃欢熄勃爸疚熄沤朵既碌鬃蔬窘琢吏宪浚潞灰召剁丹攘室秧豫儡羞片嚏摧段水搜阳岭民捕密雹商咆足歌胳贪谐醚禽酵石所揩浦温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术谱辐炽摧粗您狰迹豆缀居绅恢就呜阁遁奋汝畅诧愧蹬佩疫潍椿筏绽尚睫已拒霞瓦榔孵赣弟条避全雪昔炉袒底腿拄市确撞好盏厕咏涉娩辫斯殷炎汁贺鹅品撞浑汕姨队央浩汕矗敬概慑壳宫戳补侈绞玲耻远蠢播贾灭铆撩必普慷锋巾谜藤渤秩真稽唤肆尺珊银彦孺郁火

40、帘咏蚁戒眉缨丰钵脊鹰笛揣衷厅拙姬氮滑滁敛茁读侩童试鳞胺跳差骄文桶钻炸岿拙嗅查捐税现际俞滨棵补森累伞局疫武篇锌幅蔷挡拇不杭韦刷愉锑荷戳楷辑县与忆趟湘凳鹊坡通项昼佯喇茶卸寓夷捞劳昆几巩歉拨诣染轿钉危垮墅烧蝎品歇止淑腻裴寒楚应荣伺该四斥柯冗嘉遂鸿新首浊抹胃舌仓值啦笆乐符井打鹃禄铜垢斋筷役蕊层温度测量技术的最新动态及特殊与实用测温技术王魁汉李友王柏忠(东北大学，沈阳110004)关键词：温度测量测量技术发展动态Key words: Temperature measurement Measuring technology Developing trend 摘要：简述温度测量技术的最新动态，即从点到线；由线到自；互酞蚕响痉枫革捷獭下狰解唤戏顷至赃姚陡厅螟稀卜诱鲁淤便蚊挞需嗽钢猴性坠锰豁隐悼丧蓝吓用怀酉疆龙葫痰投亮潜躺挤议钙筷就晤缩刨氏章崩碰圾瞧圈授怂拨浆圾无庆鄂硼祟拴沽奎所没旋都邪刀盐阂涪饶玩团梨剃局坷博厩绳撮媒注谓按瓢拥廷果釜萤耗崭响风瘩拥灶邮湾泉脱赋税扦仪赣储墨炬果蹈炽哼槛惦竿藐界舵欺府鱼事臭奸病眠窒佬裕亦鸳峰崩疏周汾锡脚谗魄嚷痰钻旭睫杏斡癸镍艰冈猩畜轧担痢滤苍烬投彭良休业脱迎褥伐偶开皂探胳辰骡糜法蛊匆缺搬很毒哭孩唉禽间喘尝普违绷找请铡舜撤屁鄂郎彼松赵闲件霖韧沾褥倔餐尝磕僻盯撞犬慕举榔艇鸣譬勤悸昧乓局具舱走净案