快速响应测温论文-纳鑫,谢建斌,徐立新,王良璧

快速响应测温论文-纳鑫,谢建斌,徐立新,王良璧

导读:本文包含了快速响应测温论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高速气流,温度传感器,快速响应,热电偶

快速响应测温论文文献综述

纳鑫,谢建斌,徐立新,王良璧[1](2019)在《一种用于高速气流瞬态测温的快速响应热电偶》一文中研究指出为准确测量气体高速流动过程中温度的变化情况,人们对温度传感器的快速响应特性提出了更高的要求.为此,采用直径为30μm的铜丝和康铜丝,利用可控脉冲放电装置焊接制作了T型快速响应热电偶,并测定了热电偶动态响应特性,得到该热电偶时间常数约为40 ms.考虑到热电偶丝对感温结点附近流体状态的影响,以及热电偶的铠装结构对测点附近流场的影响,快速响应热电偶使用新型铠装结构,感温结点裸露,具有更高的可靠性和更好的动态响应特性.(本文来源于《科学通报》期刊2019年31期)

张玖[2](2016)在《具有快速响应特性的新型黑体空腔钢水连续测温传感器研制》一文中研究指出黑体空腔传感器解决了钢水温度连续测量这一冶金检测领域的难题,并已取得在国内外几十家钢厂广泛应用的显着成果。然而,作为传感器关键技术特性之一的响应时间长是该技术目前存在的突出问题,其测温响应滞后达5~6min,难以满足连铸开浇、换包、精炼等场合连续测温的响应速度需求。产生响应滞后的根本原因是目前传感器具有20~30mm的厚壁导致的传热缓慢。厚壁结构是传感器使用环境与现有材料性能的综合选择。在高温强腐蚀性的测温条件下,Al_2O_3-C是至今最佳的可实用化传感器材料,但该材料的低强度和高气孔率导致了不得不采用厚壁结构。这使得响应滞后成为目前传感器不可避免的问题。本文的主要任务是解决钢水连续测温的响应滞后问题。提出采用新型传感器材料,即金属陶瓷材料,将黑体空腔传感器做成具有快速响应特性的薄壁结构。为解决金属陶瓷带来的高成本问题,将金属陶瓷作为测温腔体与低成本Al_2O_3-C支撑结构复合制备新型传感器。主要工作为:a)研制抗热震与耐侵蚀的薄壁传感器材料——金属陶瓷;b)设计满足精度与成本要求的传感器小型化测温腔体;c)制备新型快速响应传感器,进行现场应用实验。论文的主要内容和创新工作如下:(1)研制出一种适用于快速响应薄壁结构的传感器材质。为解决传感器的薄壁结构与抗强热震和长侵蚀寿命要求之间的矛盾,研制出一种金属陶瓷作为传感器材质。首先,从减小导致热震问题的热应力出发,选择具有较小线膨胀系数和弹性模量的Mo、W、ZrO_2作为金属陶瓷原料。其次,利用金属相在陶瓷基体中形成半连续状分布,搭建裂纹桥联增韧网络,并在裂纹扩展时发生塑性变形消耗裂纹扩展功,将裂纹扩展尽可能封闭于桥联网络以内,提高了陶瓷基体抗热震断裂的能力。同时利用陶瓷相不被钢水润湿而侵蚀缓慢的特性,在侵蚀过程中形成陶瓷骨架层,阻碍钢水向金属陶瓷内部渗入,减缓金属相的熔融侵蚀,降低金属陶瓷的侵蚀速度。从而研制出一种Mo-W-ZrO_2金属陶瓷,其具有良好的抗热震性(插入钢水约5次循环不损毁)和抗侵蚀性(在钢水中侵蚀20h壁厚仅减少约0.8mm)。(2)基于测温精度与成本设计快速响应传感器的小型化测温腔体。新型传感器要求金属陶瓷管测温腔体独立快速形成在线黑体空腔,实现快速与准确的温度测量。否则,快速响应将受到支撑结构传热缓慢的影响,薄壁金属陶瓷管快速传热的优势将无法体现。为此,在研究测温腔体传热特性的基础上,建立了基于Monte-Carlo法的测温腔体有效发射率计算模型,结合腔体尺寸对测温腔体温度分布的影响,计算了腔体尺寸对测温腔体有效发射率的影响,设计了满足快速与准确性测温要求的最小测温腔体理论长度。依据理论结果,通过实验确定了测温腔体长度。(3)新型传感器的制备与现场应用实验。a)新型传感器的制备面临如何提高复合连接强度和稳定性的问题,主要取决于Al_2O_3-C材质支撑结构的固化和烧成工艺。本文研究了提高复合连接强度和稳定性的物理化学反应机理,为制备工艺的制定和优化提供了理论依据。固化和烧成分别将原料颗粒间的结合剂酚醛树脂由液态转变为固态,再由固态酚醛树脂转变为玻璃碳。实质是通过控制升温速度和温度控制结合剂发生转变的物理化学反应。研究了结合剂在固化和烧成中的热量、质量和结构变化,分析了固化的脱水缩合反应、烧成的裂解和收缩反应在不同温度下的剧烈程度及其对材质性能的影响,确定了各温度下相应的升温策略。b)所研制的新型传感器显着提高了测温响应速度。经现场实验表明,新型传感器将测温响应时间由5~6min缩短至约54~56s,根本改善了钢水连续测温的动态响应特性。满足连铸开浇需在约90s内测出钢水温度的要求,有助于解决目前只能采用快偶间断测温且测量值存在分散性的问题,并为连铸换包温度异常的快速监测以及精炼和转炉的连续测温奠定了基础。(本文来源于《东北大学》期刊2016-03-01)

快速响应测温论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

黑体空腔传感器解决了钢水温度连续测量这一冶金检测领域的难题,并已取得在国内外几十家钢厂广泛应用的显着成果。然而,作为传感器关键技术特性之一的响应时间长是该技术目前存在的突出问题,其测温响应滞后达5~6min,难以满足连铸开浇、换包、精炼等场合连续测温的响应速度需求。产生响应滞后的根本原因是目前传感器具有20~30mm的厚壁导致的传热缓慢。厚壁结构是传感器使用环境与现有材料性能的综合选择。在高温强腐蚀性的测温条件下,Al_2O_3-C是至今最佳的可实用化传感器材料,但该材料的低强度和高气孔率导致了不得不采用厚壁结构。这使得响应滞后成为目前传感器不可避免的问题。本文的主要任务是解决钢水连续测温的响应滞后问题。提出采用新型传感器材料,即金属陶瓷材料,将黑体空腔传感器做成具有快速响应特性的薄壁结构。为解决金属陶瓷带来的高成本问题,将金属陶瓷作为测温腔体与低成本Al_2O_3-C支撑结构复合制备新型传感器。主要工作为:a)研制抗热震与耐侵蚀的薄壁传感器材料——金属陶瓷;b)设计满足精度与成本要求的传感器小型化测温腔体;c)制备新型快速响应传感器,进行现场应用实验。论文的主要内容和创新工作如下:(1)研制出一种适用于快速响应薄壁结构的传感器材质。为解决传感器的薄壁结构与抗强热震和长侵蚀寿命要求之间的矛盾,研制出一种金属陶瓷作为传感器材质。首先,从减小导致热震问题的热应力出发,选择具有较小线膨胀系数和弹性模量的Mo、W、ZrO_2作为金属陶瓷原料。其次,利用金属相在陶瓷基体中形成半连续状分布,搭建裂纹桥联增韧网络,并在裂纹扩展时发生塑性变形消耗裂纹扩展功,将裂纹扩展尽可能封闭于桥联网络以内,提高了陶瓷基体抗热震断裂的能力。同时利用陶瓷相不被钢水润湿而侵蚀缓慢的特性,在侵蚀过程中形成陶瓷骨架层,阻碍钢水向金属陶瓷内部渗入,减缓金属相的熔融侵蚀,降低金属陶瓷的侵蚀速度。从而研制出一种Mo-W-ZrO_2金属陶瓷,其具有良好的抗热震性(插入钢水约5次循环不损毁)和抗侵蚀性(在钢水中侵蚀20h壁厚仅减少约0.8mm)。(2)基于测温精度与成本设计快速响应传感器的小型化测温腔体。新型传感器要求金属陶瓷管测温腔体独立快速形成在线黑体空腔,实现快速与准确的温度测量。否则,快速响应将受到支撑结构传热缓慢的影响,薄壁金属陶瓷管快速传热的优势将无法体现。为此,在研究测温腔体传热特性的基础上,建立了基于Monte-Carlo法的测温腔体有效发射率计算模型,结合腔体尺寸对测温腔体温度分布的影响,计算了腔体尺寸对测温腔体有效发射率的影响,设计了满足快速与准确性测温要求的最小测温腔体理论长度。依据理论结果,通过实验确定了测温腔体长度。(3)新型传感器的制备与现场应用实验。a)新型传感器的制备面临如何提高复合连接强度和稳定性的问题,主要取决于Al_2O_3-C材质支撑结构的固化和烧成工艺。本文研究了提高复合连接强度和稳定性的物理化学反应机理,为制备工艺的制定和优化提供了理论依据。固化和烧成分别将原料颗粒间的结合剂酚醛树脂由液态转变为固态,再由固态酚醛树脂转变为玻璃碳。实质是通过控制升温速度和温度控制结合剂发生转变的物理化学反应。研究了结合剂在固化和烧成中的热量、质量和结构变化,分析了固化的脱水缩合反应、烧成的裂解和收缩反应在不同温度下的剧烈程度及其对材质性能的影响,确定了各温度下相应的升温策略。b)所研制的新型传感器显着提高了测温响应速度。经现场实验表明,新型传感器将测温响应时间由5~6min缩短至约54~56s,根本改善了钢水连续测温的动态响应特性。满足连铸开浇需在约90s内测出钢水温度的要求,有助于解决目前只能采用快偶间断测温且测量值存在分散性的问题,并为连铸换包温度异常的快速监测以及精炼和转炉的连续测温奠定了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

快速响应测温论文参考文献

[1].纳鑫,谢建斌,徐立新,王良璧.一种用于高速气流瞬态测温的快速响应热电偶[J].科学通报.2019

[2].张玖.具有快速响应特性的新型黑体空腔钢水连续测温传感器研制[D].东北大学.2016

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