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圆箔式热流传感器的主要应用包括:
各种燃烧室内辐射热通量的测量
太阳能辐射强度
火灾实验
可燃性实验的热流标准
材料研发
熔炉研发
其它热传递研究
结构简单、相当坚固，且易于制造和价格低廉。
测量热流范围较宽,最大可达50MW/㎡。
测量辐射热流，在有限条件下可以测量总热流(辐射+对流)
与光谱性质无关,即可以测量波长范围从0~∞。
时间相应最快可达10毫秒。
产生的信号不用放大,能直接用数字电压表或电子电位差计记录。
具有较好的稳定性和重复性。
正是由于圆箔式热流计具有上述特点,曾得到应用广泛，并沿用至今。
右图为圆箔式热流传感器原理结构示意图
康铜箔是焊到空心圆柱体的铜热沉上。一条铜引线焊到康铜箔中心，这样就得到一个由铜引线-康铜箔-铜热沉体组成的差分热电偶对-热电堆。焊在康铜箔中心的铜引线与焊在铜热沉体上的铜引线构成热电堆的输出。
当热辐射投射到圆的康铜箔的涂黑(高吸收率)表面上，这个辐射热使康铜箔的温度升高。且沿着康铜箔的径向传到铜热沉体上，并通过热沉沐耗散到周围环境中去。当处于某一瞬时热平衡，由于热量沿康铜箔径向流动(忽略中心线下的热损失)，康铜箔中心的温度To高于它周径上的温度Ts。这个温度差很容易被由铜引线-康铜箔、康铜箔-铜热沉体构成的差分热电偶检测并输出与之对应的电压信号。这个电压信号可以很容易地与投射在康铜箔上的辐射通量q建立起函数关系且经过标定，就可进行热流测量。
传感器在新技术领域中的应用：传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是当今世界极其重要的高科技，一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。1.光纤传感器：近几年，光纤传感器的发展异常迅速，显现出巨大...
1、电流互感器主要是指在交流场合，用带铁心的线圈，测量母线、一次侧的电流。她也可以测量直流电流，可以是单铁芯，也可以是双铁芯，一般有辅助直流绕组。这种结构简单，可靠，速度慢。电流互感器的工艺和设计复杂...
水流量传感器有两个作用：一是通水通电，防干烧，有开关信号输出的和脉冲信号输出的水流量传感器（赛盛尔） ；二是，线型比例输出脉冲信号，与流量成比例关系，从而实现加热功率的调整，达到恒温效果，大部分恒热热...
圆箔式热流传感器灵敏度方程式的推导是基于傅里叶定律，并作如下假设:
假设
设铜热沉体的温度To=0,有一辐射热流q投射上去。由于康铜箔的厚度S很薄,此时沿康铜箔厚度方向上的热梯度(即ΔT/ΔS=0)是0可以忽略的，康铜箔表面的热损失也是可以忽略的。因为热源的温度很高，而圆箔上的温度相比较不太高，况且辐射热流是温度的4次乘方的关系，这种差别显得更大。大到热流基本上与圆箔的温度没有关系，即可以认为Δq/ΔT≈0。
假设
康铜箔的在温度T时的导热系数K与其基准温度To时的导热系数Ko可以用下式来近似表示:K=Ko(1+α×T)，式中α是单位温升时的导热系数的变化率;
可以得到下式:
ΔT×(1+ΔT×α/2)=q×R2↗/(4×Ko×S) ............(1)
它表明了除箔片材料具有不变的导热系数(此时α=0)以外,热流q和△T之间的关系不是线性关系。
假设
但是实际上仪器输出的电动势是对应于温差△T,而且康铜一铜热电偶的温度和电动势的关系也不是线性的。若这二种非线性的影响能适当叠合使之正好互相抵消,则由康铜和铜制成的圆箔热流计可以产生线性的热流和电动势的关系。
根据康铜在基准温度T=0℃下的导热系数Ko=0.051卡/厘米×秒×℃及α=0.00204/℃。因此，对康铜来说,式(1)可写成:
ΔT×(1+ 0.00102×ΔT)=4.92×q×R↗2/S ............(2)
另一方面由标准的铜-康铜热电偶分别保持在0℃和△T℃下所产生的电动势E可得到下列关系:
E=0.0381△T+0.3924×10↗-4×△T↗2-28.7×10↗-9×△T↗3(毫伏)
假设
在△T不很大的情况下,略去最后一项不计是不会产生很大误差的,则可简化为:
E=0.0381×△T(1+0.00103×△T) ............(3)
利用式(2)和(3)的括号里一项的巧合,并将二式联立可得:
E/q=0.187×R↗2/S
式中:E/q是康铜圆箔热流计的灵敏度，单位是毫伏/卡×厘米×秒
R是康铜圆箔的半径，单位为厘米
S是箔片的厚度，单位为厘米
圆箔式热流传感器的响应时间方程式的推导也是非常的复杂，但同样经过一些假设后可以得到近似的方程式如下:
t=3.7×R↗2
式中:t是圆箔式热流传感器的时间常数(秒)，R是圆箔的半径(厘米)
基于以上的推导过程和假设，必须提及的是:
在将圆箔式热流传感器与任何类型的对流热传递一起使用时，其将出现最大问题。经过分析和实验表明，由于辐射的假定径向对称、抛物线侧面图中箔片温度分布曲线弯曲，对流热传递输出不正确。因为其错误数量是传感器几何学、流体流量和热传递系数的一个函数，所以很难判断其是否正确。当传感器在有剪切流成分(包括大多数对流情况)的流量中使用时，误差特别大。因此，如果使用圆箔式热流传感器测量对流热传递，应特别小心地将通过传感器径向的温差To–Ts保持在小范围内。
当在高热通量情况下(如燃烧室)使用该传感器时，通常将其本体彻底水冷，以阻止温度超过材料温度极限。由于产生的温度与传感器及存放其的周围材料温度不匹配，在测量对流热传递时，不建议使用。对于水冷传感器，确保其表面上不会发生冷凝也非常重要。
为了测量纯辐射，在实际使用中，通常是在康铜箔片前加装透明窗-单晶硅片，以消除传感器表面-康铜箔片的对流。由于该传感器只能测量纯辐射，所以其被称为辐射计。但是，在这些辐射计中视野有限，且加装的窗口会降低康铜箔的有效吸热，故需要对测量结果予以修正。在粉尘较大的、能见度较低的污染环境中，也开发出可以对窗口表面吹气以吹走传感器上的粉尘微粒的传感器，称为气体清洗(或气体吹扫型)型传感器。
由于圆箔式热流传感器不适合测量带有对流分量的热通量测量，以及其灵敏度系数较低不适合测量小热流，所以常常是使用Schmidt-Boelter热流传感器予以配合测量(美国Medtherm公司和Vatell公司也均可提供)。
Schmidt-Boelter热流传感器也是基于空间温度梯度的原理、利用热电堆测量温差的方法来测量通过其的热通量。
Schmidt-Boelter传感器由成螺旋状缠绕在一个电绝缘薄片上的康铜(铜镍合金)丝制成，且薄片半边的康铜丝表面具有电镀铜。这个工艺在薄片两面的电镀终端创建了一排热电偶结点，这些热电偶可以测量通过由薄片构成的热阻抗层的温度差。传统的Schmidt-Boelter传感器，薄片一边的热电偶产生第一个信号当热能量到达它们时，而且薄片另一边的热电偶产生第二个信号当热能量到达它们时，这两个信号混合产生二阶响应。传统的结构获得快速响应时间的唯一方法是使用非常薄的薄片，虽然可以降低第二个信号的影响但不能消除它。
Vatell的专利(US 6,186,661)设计是隔离薄片背面的热电偶，且指引它们四周的热量直接地进入外壳。这给予一个固有的快速响应时间，且没有第二个信号。而且，薄片没有非常的薄。实际上，它是做的较厚以降低位于外壳接点处的热阻抗。Vatell使用氮化铝(aluminium nitride)薄片代替阳极氧化铝(anodized aluminium)，环绕在3.5mm基片上四十圈产生最大250uV/(Watt/c㎡)的灵敏度，且一阶响应时间小于10ms。
但是，Schmidt-Boelter热流传感器具有温度的依赖性，其灵敏度的增大大约是0.1%/℃。因此，对于大多数的应用，推荐使用水冷的Schmidt-Boelter热流传感器，以最大限度的稳定温度和消除这个变化。
Schmidt-Boelter热流传感器主要技术规格 | |||
美国Vatell公司 | 美国Medtherm公司 | ||
最大瞬态热通量 | 40 W/c㎡(400kW/㎡ | 最大热通量量程 | 5~100 Btu/(ft↗2·s) 56.8~1136 kW/㎡ |
最大连续热通量 | 10 W/c㎡(100kW/㎡ | 最小热通量量程 | 0.2~4 Btu/(ft↗2·s) 2.27~45.4 kW/㎡ |
时间响应 | 10ms | 响应时间 | 参考表2 |
最小灵敏度 | 150 uV/(W/c㎡) 0.015 uV/(W/㎡) | 标称输出电压 | 10mV |
众所周知，热传递的三种方式:传导、辐射和对流，不会仅以一种方式存在，通常是其中的两者或三者同时存在。因此在实际使用中，选择适合的传感器型号是非常重要的，且必须考虑以下几个方面:
热传递方式:
1、对于纯辐射测量，如果无波长响应要求，可以选用不带窗口的传感器。如果有波长响应要求，可以选用带有窗口的传感器，但测量结果需予以修正。有关不同材料的窗口的波长响应范围和修正见下表:
表1、常用窗口材料的适用波长和透过率 | ||
透镜材料 | %传递(Transmission) | 光谱范围(μm) |
Quartz(石英) | 90 | 0.3~3 |
Salt() | 90 | 0.3~12 |
Sapphire(蓝宝石) | 85 | 0.3~5 |
Calcium Fluoride(荧石) | 92 | 0.2~8 |
Zinc Selenide(硒化锌) | 70 | 0.6~17 |
2、对于辐射+对流的测量，不建议选用该类型传感器。
最大热流强度和响应时间
因为圆箔式热流传感器的响应时间是与其最大量程相关联的，所以在选型时必须加以考虑。
表2、热流量程与响应时间对照表 | |||
美国Vatell公司 | 美国Medtherm公司 | ||
热流量程 | 响应时间 | 热流量程 | 响应时间 |
0~5000 W/c㎡ 0~50 MW/㎡ | ≥20 ms | 250~4000 Btu/(ft↗2·s) 2.84~45.46 MW/㎡ | ≤50 ms |
0~1000 W/c㎡ 0~10MW/㎡ | ≥100 ms | 50~200 Btu/(ft↗2·s) 0.57~2272.8MW/㎡ | ≤100 ms |
0~30 W/c㎡ 0~300kW/㎡ | ≥400 ms | 2~30 Btu/(ft↗2·s) 22.7~340.92kW/㎡ | ≤250 ms |
0~5 W/c㎡ 0~50 kW/㎡ | ≥ 1 s | ||
最大热流强度和灵敏度系数
因为圆箔式热流传感器的灵敏度系数是与其最大量程相关联的，所以在选型时必须加以考虑。
所有圆箔式热流传感器的标称输出均为10mv，所以当确定了最大热流量程时，就可以计算其标称灵敏度系数。例如当最大热流量程为10MW/㎡，其对应的标称灵敏度系数=1mv/(MW/㎡)=1μv/(kW/㎡)。
工作环境
一般当工作环境温度大于150℃时，就应该选择水冷圆箔式热流传感器。
在粉尘较大的、能见度较低的污染环境中，建议选用气体清洗(或气体吹扫型)型传感器。
安装方式
根据现场要求选择适宜的传感器结构安装方式，如:螺纹安装、法兰安装等。
水冷传感器
对于冷却水无特殊要求，只要冷却水是清洁的。当然，使用软化水是更加的好，可以避免因水的结垢而堵塞水冷管路。
对于水冷传感器，确保其表面上不会发生冷凝也非常重要。在低温下使用，小心不能让水管路内结冰，否则将膨胀和损坏传感器。另外，也不建议将几个水冷传感器串联在一起使用，以避免冷却水的压力降低。
全部圆箔式热流传感器能被修理和再校准。
完整的修理和再校准，其价格约为一个新传感器的一半。修理和在校准是构成一个新传感器的基础，电缆也将重新铺设，然后校准整个元件。传感器的修理仅适用于当传感器的主体没有损坏时。
推荐每年一次的重新校准，以避免因灵敏度系数的不正确而带来的测量误差。
航天部102所可以提供圆箔式热流传感器的校准服务。
尽管圆箔式热流传感器已经存在约60年，科学技术的发展使许多新型热流传感器出现，如:
1、美国International Thermal Instrument公司应用的半导体热电偶材料制成的热电堆型热流传感器，热流量程可以达到3MW/㎡，工作温度可以达到约900℃，且有较好的灵敏度系数;增加水冷可以测量高达1900℃、30MW/㎡的热流强度，用于空间测量总热流(辐射+对流);
2、 法国Captec公司开发的直接感知热流强度的传感器(它虽然仍是基于空间温度梯度的原理，但不是利用差分热电偶-热电堆-测量温差)，热流量程可达500kW/㎡，工作温度可以达到约300℃，且有更高的灵敏度系数;增加水冷可以测量高达1400℃、1.2MW/㎡的热流强度，用于空间测量总热流(辐射+对流)、总辐射、红外辐射和阳光辐射强度，辐射测量响应时间可以达到20ms。
但是，上述这些新型热流传感器在某些方面仍然不能取代圆箔式热流传感器，如在大热流强度和高达10ms的快速响应时间上。况且，新材料技术和新制造工艺的发展和使用，或许使圆箔式热流传感器能够有更大的改进。使其不仅保留超大量程和快速响应时间，且克服其缺点如不能测量对流分量和低的灵敏度系数，使其具有更加广阔的应用领域。
流量传感器应用
流量传感器应用
物信学院开放性实验结题报告 总课题 直流漏电流监测装置 设计题目 MSP430单片机测流量 专业班级 测控 班号 B08072021 项目成员姓名 张文焱，胡聪 起止日期 2011 年 3月 1日~2011年 6月 20日 指导教师 徐天奇﹑谭翠兰﹑何立言﹑罗会容 2011-6-10 MSP430单片机测流量 摘要：本文讨论用单片机测量压力完成流量测量。 这种流量传感 器主要由特制的导流管和现有压力传感器组成， 其基本原理是输入 口与输出口这间的压力差与通过导液管的流速直接相关， 用压力传感 器测量导液管入口与出口之间的压力差，并将其转换成电压量输出。 通过检测导液管两端的压力差，即可计算出通过导游管的流速和流 量。这种流量传感器主要有结构简单、灵敏度高、精确度高、量程范 围宽、成本低等优点。 关键词：差压流量计，差压传感器，液体流量检测 1. 引言 流量的测量与控制在各个领
热释电传感器应用实例资料
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热阻式（热电堆式热流传感器或称温度梯度型热流传感器）是应用最普遍的一类热流传感器。这类传感器的原理是：当有热流通过热流传感器时，在传感器的热阻层上产生了温度梯度，根据付立叶定律就可以得到通过传感器的热流密度。设热流矢量方向是与等温面垂直，如果温度为 T 和 T + ΔT 的两个等温面平行时，只要知道热阻层的厚度ΔX，导热系数λ，通过测到的温差ΔT 就可以知道通过的热流密度。当用一对热电偶测量温差 时，这个温差是与热流密度成正比的，温差的数值也与热电偶产生的电动势的大小成正比例，因此测出温差热电势就可以反映热流密度的大小。为了提高热流传感器的灵敏度，需要加大传感器的输出信号，因此就需要将众多的热电偶串联起来形成热电堆，这样测量的热阻层两边的温度信号是串连的所有热电偶信号的逐个叠加，信号大能反映多个信号的平均特性。热电堆是热阻式热流传感器的核心元件，也是其他辐射式热流传感器的核心元件。
目前广泛使用的超薄（薄膜式）热流传感器始于上世纪90年代中开始，利用大规模集成电路制造工艺：溅射或激光熔刻技术制造热电堆。一般使用聚酰亚胺薄膜封装保护。使各传感器特性之间一致性好，分辨率高，量程范围大，典型0.1s 的响应时间，厚度小于0.4毫米，且有效抑制环境变化的影响。
热阻式热流计的使用
热流计的应用基本上可以分三种类型：一种是直接测量热流密度；一种是作为其他测量仪器的测量元件，如作为导热系数测定仪、热量计、火灾检测器、辐射热流计、太阳辐射计等仪器的检测元件；另一种是作为监控仪器的检测元件，例如将热流测头埋入燃烧设备的炉墙中监测炉衬的烧损情况等。
热流测头应尽量薄，热阻要尽量小，被测物体的热阻应该比测头热阻大得多。被测物体为平面时采用板式测头，被泅物体为弯曲面时采用可挠式测头。可挠式测头弯曲过度也会对其标定系数有一定影响，因此测头弯曲半径不应小于50mm。另外，辐射系数对热流密度的测量也有影响，所以应采取徐色、贴箔等方法，使测头表面与被测物体表面辐射系数趋于一致。
被测物体表面的放热状况与许多因素有关，在自然对流的情况下被测物体放热的大小与热流测点的几何位置有关。对于水平安装的均匀保温层圆形管道，保温层底部散热的热流密度最低，保温层侧面热流密度赂高于底部，保温层上部热流密度比下部和侧面均大得多。
这种情况下，测点应选在管道上部表面与水平夹角约为45°处，此处的热流密度大致等于其截面上的平均值。在保温层局部受冷受热或者受室外气温、风速、日照等因素影响时，热流密度在管道截面上的分布更加复杂，测点应选在能反映管道截面上平均热流密度的位置，最好在同截面上选几个有代表性位置进行测量，与所得到的平均值进行比较，从而得到合适的测试位置。对于垂直平壁面和立管也可作类似的考虑，通过测试找出合适的测点位置。至于水平壁面，由于传热状况比较—致，测点位置的选择较为容易。
热流测头表面为等温面，安装时应尽量避开温度异常点。有条件时，应尽量采用埋入式安装测头。测头表面与被测物体表面应接触良好，为此，常用胶液、石膏、黄油等粘贴测头，对于硅橡胶可挠式测头可以使用双面胶纸，这样不但可以保持良好接触，而且装拆方便。热流测头的安装应尽量避免在外界条件剧烈变化的情况下测量热流密度，不要在风天或太阳直射下测量，不能避免时可采取适当的挡风、遮阳措施。为正确评价保温层的散热状况，有条件时可采用多点测量和累积量测量，取其平均值.这样取得的效果更理想。使用热流计测量时，一定要热稳定后再读数。
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M A K EI TE A S Y
ID:IT--88
热流传感器是测量热传递(热流密度或热通量)的基本工具，是构成热流计的最关键器件。
热流传感器的性能和用途决定了热流计的性能和用途。
“破镜重圆，分钗合钿，重寻绣户珠箔。”
——李计忠大师调理婚姻风水成功案例精析
元朝散曲作家李致远《碧牡丹·破镜重圆》曰：“破镜重圆，分钗合钿，重寻绣户珠箔。说与从前，不是我情薄。都缘利役名牵，飘蓬无经，翻成轻负。别后情怀，有万千牢落。经时最苦分携，都为伊、甘心寂寞。纵满眼、闲花媚柳，终是强欢不乐。待凭鳞羽，说与相思，水远天长又难托。而今幸已再逢，把轻离断却。”
婚姻是人一生中至为重要不可或缺的一部分，在某种程度上它决定了一个人大半生的命运，未来的生活质量，子女后代，以及事业前程等等。幸福的婚姻都是一样的，不幸的婚姻各有各地不幸。
诗人对破镜重圆的期盼，李计忠大师则让“破镜重圆”变成事实。
北京的小芳（为保障客户隐私此处用化名，姓氏亦隐去）和老公结婚十多年，生育一对双胞胎孩子，现都已上初中，乖巧伶俐，聪明可爱。
老公开了一家IT电脑公司。小芳是一个贤德的女人，长期忙着照料家里，孩子和侍奉公婆。可能对老公关怀少些，老公竟和公司一个年轻漂亮的女大学生好上了。前且二人偷偷摸摸已有三四年的感情，更令人糟糕的是，女方已怀上身孕。之前老公一直隐瞒此事，最近却一反常态，恶语相加吵着逼小芳离婚。在小芳一再逼问下，才知道了实情。
木已成舟，小三逼着结婚，老公逼着小芳离婚，小芳苦苦相求加上公婆相劝仍无济于事，丈夫不为所动，彻夜不归，执意要离，抛出话来只给小芳一星期考虑时间。眼看曾经共患难的老公绝情，完美的家庭将要破裂。无奈之下，经朋友介绍找到李计忠大师，请求李大师做风水化解术，帮助挽回婚姻。
李计忠大师在了解情况后，在她的卧室安放了“独家婚姻和合秘符”，在客厅的重要部位摆放了“日月和合风水盘”、“山海镇风水盘”、“日月和合二仙”等风水摆件。而后动用李计忠大师的绝学“合和大法”，遣神调将，为夫妻二人进行强制性搓合，催缘，并续姻缘。
做了风水布局之后，小芳的老公态度立即开始转变。不几日后同那女大学生关系开始发生微妙变化，矛盾不断，开始冲突起来，最后为经济纠纷二人闹上了法庭，而分手决裂。
在风水布局前，小芳还一直担心着，老公之绝情似铁石心肠，坚决要离，而且给的最后离婚期限也只有几天了，风水布局后，老公态度突然转变很快，并感觉到自已做错了事，开始慢慢觉悟，及向小芳认错，这令小芳非常吃惊。最后老公终于明白过来，表示自已是受了诱惑并鬼迷心窍，决定痛改前非，回到小芳身边。
家庭终于得以保全，夫妇二人又重新生活。
看着一个幸福完整的家，小芳对李计忠大师的帮助表示由衷地感谢。
正如人无完人，屋也无完屋多多少少都会有点问题只要小心的去化解便可平安无事了。
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