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温度传感器:冷链管理的小助手

字号+ 作者:winsensor 来源:仪表网 2020-12-22 16:04 我要评论( )

带有测量仪表的温度传感器长期以来一直很受欢迎。然而,随着半导体技术的进步,而且大多数冷链管理发生在 -40°C 至 +10°C 的温度范围内,集成的温度传感器成为了冷链管理的选择。 而温度传感器如何感知温度的变化,还要解释一下温度的传导方式:热传导、对

为了保持营养并确保质量和产品安全,制造商规定了包装和易腐商品的运输和储存温度。但是经过当地杂货店到达消费者手上之前,水果、蔬菜和冷冻食品在运输期间和大型制冷设备货架上停留了大量时间。将这些商品保持在适当温度至关重要。

这就离不开冷链管理的“精心呵护”了。冷链管理将确保在包装和易腐商品的生命周期每个阶段都满足适当条件。冷链管理还要确保操作员在运输或储存期间发现可能发生偏离储存温度范围的情况时可以采取适当的措施。

温度传感器在冷链管理中大显身手

带有测量仪表的温度传感器长期以来一直很受欢迎。然而,随着半导体技术的进步,而且大多数冷链管理发生在 -40°C 至 +10°C 的温度范围内,集成的温度传感器成为了冷链管理的选择。

而温度传感器如何感知温度的变化,还要解释一下温度的传导方式:热传导、对流和辐射。

热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击,而使能量从物体的高温部分传至低温部分,或由高温物体传给低温物体的过程。比如一头手握铁棍在一头加热,不多时就会感觉烫手,就是指热传导方式。

对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流现象比液体明显。对流还分为自然对流和强迫对流两种,冷链行业中冷链车、冷链仓储的制冷设备多采用强迫对流方式,来达到空间的温度下降和温度达标。当然对流过程中也会有热传导的参与,空气和液体作为一种介质也能完成热传递,但作为热的不良导体,在其中的效果有限。

辐射是指物体因自身的温度而具有向外以电磁波的形式发射能量的本领,如太阳的热量就是以热辐射的形式,经过宇宙空间再传给地球的。冷链行业大部分的小型冷柜多数采用辐射的方式。

温度传感器到底准不准?

冷链行业在选用温度传感器的相关温度测量设备时,供应商往往被客户问到几个问题,其中常见的问题就是:温度测量值准不准?

NTC传感器、PT传感器,这类传感器多利用传感器本身因温度变化而导致的电阻变化,进而通过电压值AD数据化后再与温度值与电压值间的对比表来转换获取。这类传感器的温度准确性受到以下因素影响:传感器本身材质的一致性和可靠性;电路设计中电压基准源的一致性和稳定性;电压信号处理电路的一致性和稳定性。以上的差导,会导致温度记录仪的准确性和成本,相对而言PT的成本要高于NTC,准确度也高。数据传感器,即芯片传感器。这类传感器利用集成电路封装了模拟电路,一致性较高也有利于开发,但成本较高,且可测试温度范围较窄。

在冷链行业以上两类传感器较为广泛。不同类型的传感器都可以直接封装在温度记录仪内部,也可以制作成探头形式置于温度记录仪外部。从测试角度或是温度校量实验室角度,这两种形式在温度恒定环境下最终测量的温度值都是准确的,但在实际冷链应用中因为环境差异所体现的差异也是存在和明显的。

实际冷链环境的温度往往是不完全恒定的,冷库因为环境大,温度较为恒定。但冷链车常开冷柜温度变化幅度大。内置传感器的温度记录仪因为其外壳、电池、PCB等器件的蓄热效果对内置传感器产生热辐射效果,从而提升整个温度记录仪的热时间常数。

所以,在冷链应用中温度相对恒定的环境且对温度时延性要求不高的环境可以使用内置形式的温度记录仪;温度变化大且对温度较为敏感的环境,需要优先使用探头外置形式的温度记录仪,如果实在因为结构问题无法使用外置形式的温度记录仪,也必须考虑对设备预先制冷。

温度传感器的发展方向

传感器在中国的发展这些年一直处于发展中状态。可以说在1990年,温度传感器的市场份额就大大超过了其他传感器。从伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量,不过那时候还没有真正的叫做温度传感器的。真正把温度变成电信号的传感器是由德国物理学家赛贝发明的,就是后来的热电偶传感器也就是温度传感器的真正开始。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了包含半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。温度传感器是传感器中常见的一种,在各行各业,尤其是电子电气、环境监测中具有重要的作用。温度传感器正朝着微型化、高精密化、高稳定化、智能化方向发展。

温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等。温度是实际应用中经常需要测试的参数,从钢铁制造到半导体生产,很多工业工艺都要依靠温度来实现,温度传感器便是应用系统与现实世界之间的桥梁。

如今的温度传感器逐步进入数字化所谓数字化就是能把温度物理量和湿度物理量,通过温、湿度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、plc、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。这样人们在不同的地方检测温度,传感器数字化给人们带来更多的便捷。

 

文章来源:仪表网

 

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