溫度傳感器：電力工業發展基點

　　近年來，我國工業現代化進程和電子信息產業持續增長，也帶動了國內整個傳感器市場需求的快速上升，投資熱，讓許多不成熟的企業也相繼加入，從不同程度上加劇了溫度傳感器的市場“混戰”，造成的結果是：溫度傳感器型號眾多，企業生產規模小且分散，行業集中度低。相對應的國內市場“價格戰”也就不期而至。企業亟待需要轉型升級。

　　而事實上，除了升級產品性能，業界也確實是在致力于提供價格更低的溫度傳感器。例如德州儀器(TI)于今年年中所發布的非接觸型紅外線溫度傳感器芯片TMP006，其價格較現有溫度傳感器下降1/25至1/8的幅度。不過TMP006的封裝面積減少95%，耗電量亦降低90%;其相繼推出的業界最小型、最低功耗數字溫度傳感器TMP103，與實力最接近的同類競爭產品相比，更是功耗銳降97%，體積縮小75%。這似乎是在傳遞一個行業新信號：微型化、高精度、低功耗或將成為新型溫度傳感器一個新的發展趨勢。

　　電力是現代社會使用最為廣泛的二次能源，電力工業則是關系到國計民生的重要基礎產業和公用事業。不言而喻，傳感器相當于電力工業的視覺神經，是電力能夠安全、可靠運行和保質保量穩定供應的重要保障。

　　在電力生產過程中，溫度測量與控制十分重要，溫度參數的準確測量對電能的輸出品質、生產效率和安全可靠的運行至關重要。目前，在電力生產和檢修過程中已逐漸開始采用先進的紅外溫度計等非傳統測溫傳感器，來代替傳統的熱電偶、熱電阻類的熱電式溫度傳感器，從而實現電力的生產過程或者重要設備的溫度監視和控制。

　　紅外溫度傳感器的原理和優點

　　紅外輻射俗稱紅外線，是指輻射波長大致為0.75-1000mm頻譜范圍內的電磁波。紅外輻射的物理本質是熱輻射，當物體溫度處于絕對零度以上時，其內部帶電粒子的熱運動就會向外發射出紅外線。物體的溫度越高，輻射出來的紅外線就會越多，紅外輻射的能量也就越強。紅外溫度計是基于物體紅外輻射的能量大小及其波長的分布，與物體表面溫度的對應關系，并通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，來準確地測定物體的表面溫度。

　　與熱電偶、熱電阻等常規溫度傳感器相比，紅外溫度計具有測溫范圍寬、壽命長、性能可靠、反應極快和非接觸性等諸多優點。另外，紅外溫度計還特別適合測量腐蝕性的介質和運動物體的溫度，而且不會破壞到被測對象的溫度場。

　　近年來，隨著微處理器芯片和紅外測溫傳感技術的迅速發展，紅外測溫傳感器的性能得到不斷的提高，其適用范圍已經可以覆蓋到低、中、高溫的不同區段。

　　電氣設施及過程測控中的中低溫紅外溫度傳感器

　　英國Calex電子公司生產的PyroCoupleM系列微型化紅外溫度傳感器，其測溫范圍為-20℃～500℃，精度可達讀數的±1%，重復性為讀數的±0.5%，響應時間是200ms，防護等級達IP65，并可在環境溫度范圍為0℃～70℃和相對濕度為95%下的環境中使用，而且可以輸出電流、電壓或熱偶信號。在發電廠，其主要用于非接觸方式實時測量鍋爐空預器、匯流排、重要斷路器、電機軸承、電機繞組、變壓器繞組、UPS或其它電氣接頭處的溫度，并用來及時發現設備的熱點或連接故障等，從而提供電氣系統或設備的診斷、狀態檢修和維護等。

　　Fluke下屬的雷泰公司新推出的CM系列的小型集成式紅外溫度計，其輸出信號為0-5V或J、K型熱電偶的連續信號和開關報警的觸點信號，并帶有RS232的數字通訊接口，探頭狀態以及自診斷顯示LED，專用于工業制造流程的連續溫度監視。在現場電磁干擾大的場合，可用于替代易受影響的普通熱電偶和熱電阻等。該溫度計響應時間快，可達150ms，能夠實現疏水管線溫度、疏水袋溫差式水位和抽氣管線積水的探測等場合的實時監測功能，完全可以滿足電廠的防進水保護，以及檢測的快速響應時間和可靠性要求。

　　爐膛應用中的紅外高溫計

　　一般測量高溫(700℃以上)的紅外溫度計，它的有用波段主要在0.76～3mm的近紅外區，透射的光學材料主要是選用光學玻璃或石英等。

　　雷泰公司生產的Marathon系列紅外測溫儀是專為惡劣的工業環境應用所設計的工業級產品，測溫范圍為-40℃～3000℃，這款紅外測濕儀擁有高性能的光學鏡頭，光學分辨率最高可達300:1，響應時間有2ms、60ms和120ms三種可選，并具備IP65的防護等級，可以防止安裝、設置和使用過程中的污染和損傷。而且帶標準的模擬量、數字量和分布式的繼電器輸出，能夠同時傳輸數據、報警觸發和控制信號。內置智能型的電路盒以及易于使用的操作界面等。此外，該紅外測溫儀堅固的不銹鋼外殼也可以確保在苛刻的工業環境下能夠安全使用。

　　通過電廠的鍋爐爐膛和后爐膛區的溫度，不僅可以直接反應出其內燃料的燃燒強度的大小，燃燒過程中的效率優劣，而且還能間接地影響到鍋爐的受熱面以及后續流程(如脫硝、灰份的控制等)的正常運行。從電廠的安全控制和效率角度來看，爐膛區的溫度是十分重要的，而且需要運行監視的關鍵參數。在歐洲，有相當一部分電廠或鍋爐的制造商(如法國Stein鍋爐)即采用上述類型的紅外光學高溫計，用來測量大型的鍋爐爐膛斷面的煙氣溫度，并借此實現鍋爐的全爐膛的火焰檢測和爐膛滅火的保護功能。