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食品工业应用中的传感器

2012-10-22 15:46
夜隼008
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  国民经济的持续快速发展和城市化水平的提高,给中国的食品工业发展创造了巨大的需求空间,食品消费总量将不断增加,商品性消费日益取代自给型消费,工业化食品比重逐步增长,并为食品工业发展提供了巨大的市场空间。

  在食品工业中,工艺流程自动化程度越来越高,比如自动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,目的是提高生产率,提高设备的柔性和灵活性。传感器作为自动化系统的关键核心,也已经大量应用在食品工业中。

  传统热电阻和热电偶传感器在食品工业温度测量中的应用

  在某食品加工中,工人在炒佐料的过程中,需要根据不同的时间段和温度混合不同的原材料,然后进行翻炒,并且在炒制的过程中要严格控制炒锅的温度,防止佐料被炒坏。所以准确测量车间炒锅的温度并在必要时进行报警就直接影响着佐料质量的好坏。而以前企业佐料车间炒锅的温度和时间控制全凭人工经验控制。

  人工温度测量和时间的把握准确性不高,炒出来的佐料质量参差不齐,没有一个统一标准,影响产品质量。针对以上问题,可以选用温度传感器和仪表组成的回路,以达到提高准确测量温度和报警的目的。

  图1所示为食品工业用的传统的热电阻,它通常分为用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料制成的骨架上。当被测介质中有温度梯度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。

图1 食品工业用的传统热电阻

  目前,食品工业应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高,电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内,电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150度易被氧化。

  国内最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。

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