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绪论
本课题的研究目的与意义
[1]温度测量技术应用十分广泛,而且在控制领域中也是一项非常重要的技术。在某些应用领域中,温度测量用的传感器不能与被测物体接触。首先,如果被测物体处于一个存在强电磁场的空间内,对于接触型的传感器来说,它必然受到强电磁场的影响,在传感器内部产生较大的电压或电流,可能由于高电压击穿传感器或大电流烧毁传感器;同时,传感器引出的信号线也会耦合出电压或电流,产生较大的噪声,甚至内部产生涡流并产生大量的热量烧毁信号线,不可能进行正常的测量。其次,如果被测物体处于一个存在强腐蚀气体或液体的空间内,一般的接触型传感器和传感器的信号线会受到腐蚀。再者,如果被测物体处于高速运动中温度相当高,例如变速箱齿轮温度、高速滚动的轮胎温度,一般的温度传感器不能进行测量。在这样的环境中测量温度有两种选择,一是利用可以不受环境影响的传感器,二是传感器可以远离被测物体所在的空间,利用非接触红外测温技术。
[1]
非接触红外测温技术有较多的优点。
第一利用非接触红外测温技术设计制造的温度测量仪器由于与被测物体不接触,不受被测物体环境的影响;
第二可以不固定在某一个位置上,很容易实现移动测量;
第三红外辐射传感器种类较多,选择结构简单、易于实现的传感器,可以制造体积小、便于携带和使用方便的测温仪器;
第四可以选择传感器制造结构简单的温度测量仪器,降低本钱,易于推广应用;
第五光学系统的种类也较多,能够选择适宜的光学系统,在保证系统精度的前提下可以提高精度;
第六可以优化温度测量仪器的光学系统,不但能降低本钱和系统的复杂度,而且可以提高系统的精度。
由于以上的众多优点,非接触红外测温有着广泛的应用前景。
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[2]1.2
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1.2.1国外的研究现状
近二十多年来,红外测温技术得到迅速开展,红外测温技术从一维测量开展为二维测量,较满意地解决了非接触测温要求。与传统测温方法相比,红外测温有不可比较的优点。比方响应速度快,灵敏度高及分辨率高。
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1.2.2国内的研究现状
国内的情况是科研开展较快。国内不少科研单位开发不少新产品。但在生产上不成熟,至今没有一个生产单位有较全的系列品种和较大的规模生产。只能利用国内产品在价格上的优势占领一局部国内市场。在国内研究单位和大学中,中国科学院自动化所在开发红外测温仪产品方面处于领先地位。1985年在国内率先研制出带微机的红外测温仪后,完成了系列化产品开发;并已小批量生产红外测温仪近千台,供国内工矿企业和科研单位使用。最近推出的高性能、低价位〔保持原产品高性能、如距离系数120:1;售价仅三千多元〕红外测温仪在市场上具有较大竞争力。国内生产红外测温仪的厂家和研究所有:上海自动化三厂、云南仪表厂、中国科学院自动化所、杭州无线电厂等。
[4]
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随着工农业、国防事业、医学的开展,对温度测量越来越迫切。在某些场合,温度测量逐步上升为主要矛盾,引起了各方面的普遍重视。例如在不停机的情况下对机械设备、电力设备、生产设备等进行温度测量;在不能造成产品的污染或损坏的情况下对生产过程中或仓库里的产品温度进行测量;在医学领域内,为了了解病人的身体状况,需对病人身体各个局部的温度进行平安的测量。在这种背景下,使用方便、可快速对物体温度进行非接触、无损测量的红外测温技术就得到了极大的开展。假设测温不仅限于某一点,而是一个区域,那么可以呈现温场分布的图像。
红外测温仪的开展趋向小型化和微型化,在红外技术越来越被广泛应用的今天,相信红外测温系统将在现代化的工业生产中发挥更大的作用,有远大的前景。
近年来,红外测温技术从一维测量开展为二维测量,其应用领域不断扩大,已开展到医疗、工业、资源勘探等领域。
(1)医疗领域。当人体患病时,全身或局部的热平衡遭到破坏,便在相应部位的皮肤温度上反映出来。红外热像仪可以对白血病、雷诺氏病及肿瘤作早期诊断,特别是对浅表性乳腺癌和皮肤癌的早期诊断更有效。
(2)工业领域。红外测温可用于火车轴温检测。火车轴箱会由于温度过高而发生“燃轴”造成事故。把红外测温仪安装在铁道两侧,车过时,车轮的轴箱逐个扫过探测仪的视场,从而产生一系列的脉冲输出,假设某个轴箱的温度允许的极限,就可采取措施,其检测的准确率在95%以上。
[5](3)资源探测。地球外表温度不但随昼夜变化,而且与地面一定厚度层内物质的物理性质有关。因此,测量地表温度分布及其变化
[5]
另外,红外测温还可用于气象分析、植物的生长的调查、防灾、防盗等。
本文的主要内容
本文的研究工作主要是利用红外测温技术实现对变速箱齿轮温度的测量。
变速箱行星齿轮传动装置由于具有结构紧凑、承载能力大、传动比大、效率高、制造容易等一系列优点,
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