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[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用温度传感器[/font][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]热敏电阻温度传感器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]热敏电阻是利用金属氧化物半导体材料的电阻值随温度变化特性制成的热敏元件,与常见的热电阻相比,其电阻温度系数更高,可以获得更高的温度检测灵敏度。热敏电阻成本较低、阻值随温度变化的曲线呈非线性、不同元件之间的特性分散性较大、可测量温度范围较低,一般用于室温或者色谱仪的某些工作于较低温度的辅助单元。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻是金属氧化物半导体材料制成的测温元件,与热电阻(例如铂电阻)测温原理类似,温度变化会改变其电阻值。一般分为负温度系数([/font][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体])热敏电阻、正温度系数([/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体])热敏电阻和临界温度([/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体])热敏电阻三类。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]各类型的热敏电阻温度特性曲线如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,[/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内,当温度超过确定数值时,其电阻值发生急剧变化,主要用于温度开关。[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内阻值随温度上升而增大,常用于电气设备的过热保护、电路中的限流元件或发热源的定温控制。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体]热敏电阻温度特性与[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]相反,在工作温度范围内,电阻随温度升高而降低,并且其低温下电阻值较高,电阻值随温度的变化率较大,常用于温度补偿或者温度测量领域。因其较大的电阻变化率,容易得到较高的测温精度。[/font][/font][align=center][img=,264,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550112039_9513_1604036_3.jpg!w551x510.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]热敏电阻温度特性曲线[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻可根据使用要求,封装加工成各种形式的探头,例如棒状、盘装、珠装等,其尺寸较小、响应速度快、灵敏度高,典型外观如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。其工作温度范围为[/font][font=Times New Roman]-50~350[/font][font=宋体]℃,高精度测定温度情况下建议使用温度不超过[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。热敏电阻一般常用于数值较低范围温度的检测,例如实验室室温检测或者色谱仪内部器件散热片或仪器外壳的温度测定。[/font][/font][align=center][img=,278,132]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550224349_7538_1604036_3.jpg!w535x253.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]热敏电阻外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]某些分析条件需要[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的柱温箱工作温度于接近室温(例如[/font][font=Times New Roman]35[/font][font=宋体]℃),此种情况下高稳定性和高精度的温度控制较为困难,实验室室温的变化会影响柱温箱的温度稳定和控制精度。色谱控制系统需要根据室温的数值确定柱温箱温度的控制参数,此种场合下,测定室温经常会用到热敏电阻用于柱温箱温度的辅助控制。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]某些电气或者光学部件(例如[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]检测器的干涉滤光片、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的氘灯等部件)要求的工作环境温度较低,基于对部件的保护,热敏电阻一般会安装在这些部件的散热片上。当意外情况发生(例如断电或者散热风扇损坏)使部件温度超过其保护温度时,色谱系统将会自动启动散热风扇或者发出报警。[/font][/font][font=宋体]某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]使用热敏电阻作为漏液传感器,实质利用了热敏电阻的测温原理。当[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]系统发生泄漏,泄漏出的液体接触热敏电阻表面,由于液体蒸发造成热敏电阻表面温度降低,色谱系统感知到其温度变化,会触发漏液报警。[/font][font=宋体][font=宋体]此外还有利用[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度特性制成的半导体热敏元件,称为固态温度传感器或集成温度传感器。硅管的[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结的结电压在温度每升高[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]℃时下降约[/font][font=Times New Roman]2mV[/font][font=宋体],利用此特性,可以将硅二极管或者三极管制成[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度传感器,其尺寸较小、线性良好、时间常数短、灵敏度高,测温范围一般为[/font][font=Times New Roman]-50~150[/font][font=宋体]℃。其安装位置和使用场合与热敏电阻传感器相同。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明热敏电阻和固态温度传感器的原理。[/font]
温度是一个基本的物理现象,它是生产过程中应用最普通、最重要的工艺参数,无论是工农业生产,还是科学研究和国防现代化,都离不开温度测量及温度传感器。它是现代测试和工业过程控制中应用频率最高的传感器之一。然而,温度的准确测量并非轻而易举,即使有了准确度很高的温度传感器,但是,如果测量方法选择不当或者测量的环境不能满足要求,则都难以得到预期的结果。 温度测量的最新进展 当前,虽然主要的温度传感器,如热电偶、热电阻及辐射温度计等的技术已经成熟,但是只能在传统的场合应用,不能满足许多领域的要求,尤其是高科技领域。因此,各国专家都在针对性的竞争开发各种新型温度传感器及特殊的实用测量技术。 光纤温度传感器 光导纤维(简称光纤)自20世纪70年代问世以来,随着激光技术的发展,从理论和实践上都已证明它具有一系列的优越性,光纤在传感技术领域中的应用也日益受到广泛重视。光纤传感器是一种将被测量的状态转变为可测的光信号的装置。它是由光耦合器、传输光纤及光电转换器等三部分组成。目前已有用来测量压力、位移、应变、液面、角速度、线速度、温度、磁场、电流、电压等物理量的光纤传感器问世,解决了传统方式难以解决的测量技术问题。据统计,目前约有百余种不同形式的光纤传感器,用于不同领域进行检测。可以预料,在新技术革命的浪潮中,光纤传感器必将得到广泛的应用,并发挥出更多的作用。 特种测温热敏电缆 热电偶是传统的温度传感器,用途非常广泛。近年来,又发展出了一种新的测温技术,能在火灾事故预警中有独特的应用。这种新型温度传感器称为特种测温热敏电缆,又被称为连续热电偶ConTInuous Thermocouple)或寻热式热电偶(Heating Seeking Thermocouple)。 热敏电缆利用电偶热电效应,但测量的不是偶头部的温度,而是沿热电极长度上最高温度点的温度。由于这种独特功能,最初被发达国家作为高精技术设备铺设在航空母舰、驱逐舰的舰舱以及军用飞机等军事设备中。目前,已被广泛应用到各个领域来预防和减少因“过热”引起的事故和损失。 热敏电缆的主要性能 目前,热敏电缆主要有两种产品类型(FTLD和CTTC),它们测温原理相同,只是技术参数不同。 材料构成外层保护管:FTLD型采用双层聚四氟乙烯,CTTC型采用铬镍铁合金。为有效避免测量环境中的粉尘、油脂以及水分等介质浸入,以及温度范围不同而引起的误报,故采用不同材料。测温元件:K型热电偶。 外形尺寸目前现有的产品长度约6~15m,若需长度加大,可以将几根热敏电缆连接起来。外径尺寸FTLD为f3.5mm,CTTC为f9.3~18.7mm,可安装在传统探头无法铺设到的恶劣环境中。 工作温度 FTLD为-40~200℃,CTTC为-40~899℃。 石英温度计 分度与灵敏度热敏电缆的分度与普通热电偶相近,由于连续热电偶的“临时”热接点不是紧密连接,热接点之外两电极间也并非完全绝缘,所以热敏电缆的输出热电势与同种热电偶相比稍有降低,换算成温度大约相差十几摄氏度,这对于火警预报来说是可以接受的。 弯曲半径除和热敏电缆组成材料的性能和质量有关外,还与隔离材料的密实程度有关。一般弯曲半径为热敏电缆外径的10~20倍。 随着生产及科学技术的发展,各部门对温度测量与控制的要求越来越高,尤其对高精度、高分辨率温度传感器的需求越来越强烈,普通的传感器难以满足要求。 石英温度计的特性 高分辨率分辨率达0.001~0.0001℃。 高精度在-50℃~120℃范围内,精度为±0.05℃。普通温度计的精度为±0.1℃。 误差小热滞后误差小,响应时间为1s,可以忽略。 性能稳定它是频率输出型传感器,故不受放大器漂移和电源波动的影响,即使将传感器远距离(如1500m)设置也不受影响,但是抗强冲击性能较差。 石英温度计的应用 石英温度计既可用于高精度、高分辨率的温度测量,又可作为标准温度计进行量值传递,也可以在现场稳态温度场合下进行精密测温或用于恒温槽的精密控温,还可用作远距离多点温度测量等。[/
[align=center][font=宋体][font=宋体]色谱仪器常用传感器[/font] [font=宋体]气敏传感器[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器,对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器可鉴别和检测的气体种类繁多,型号和工作原理差异也比较大。气敏传感器的应用主要有:酒后驾驶的现场速测、一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂([/font][font=Times New Roman]R11[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]R12[/font][font=宋体])的检测、人体口腔口臭的检测等。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体]气敏传感器又称气体传感器,是将气体成分与浓度变化等信息转变成相对应的电信号,以此达到对气体成分与浓度测量的设备。气敏传感器是传感器领域的非常重要的一个方向,在大气环境、气体监测、航天航空、工业生产、汽车排放监控、食品安全等诸多领域有着广泛的应用。[/font][font=宋体]由传感器的组成及其工作特性,可以将气体传感器分成:半导体型气体传感器、接触燃烧型气体传感器、固体电解质型气体传感器、表面声波型气体传感器、光学型气体传感器、石英型振荡型气体传感器、电化学型气体传感器等。[/font][font=宋体][font=宋体]气敏传感器需要直接接触待测的气体环境,外观特征较为明显,一般情况下带有金属网格外壳以利于气体流通和感知,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,207,112]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300831065877_198_1604036_3.jpg!w672x363.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]气敏传感器外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器允许温度环境较低,一般不高于[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。色谱工作者或者维修员,可以在某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]柱温箱中找到此部件。[/font][/font][font=宋体]常规[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]模块的漏液检测,经常采用热敏电阻传感器。当色谱系统泄漏的液体流动相接触传感器表面,由于液体流动相的蒸发,热敏电阻阻值发生变化,色谱系统感知到此电阻变化即确认系统泄漏。对于柱温箱,热敏电阻的检测方式不太适用,如果柱温较高,泄漏的少量流动相可能会较快气化,不能接触热敏电阻表面,而采用气敏传感器可以良好解决这一问题。[/font][font=宋体]对于工作在一定温度下的柱温箱,少量的有机溶剂渗漏和蒸发,都可以迅速被气敏传感器感知到,并发出报警,提醒色谱工作者进行检查和处理。[/font][font=宋体]但是需要注意气敏传感器对于不同化学组成的流动相泄漏,其检测敏感程度不同。一般挥发性较强的有机流动相,气敏传感器的灵敏度较高,水相检测灵敏度相对较低。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明气敏传感器的基本原理。[/font]