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。