量0.6 %。运种配比的娃基含嫁铜神錬复合材料有可定向移 动的电荷，并且有较低的迁移率，对称且均匀。具体的，半导体板3为矩形板，该半导体板3的 板面与第一磁极段12-3、第二磁极段22-3均垂直。半导体板3中的电流因磁场的作用而产生 正电势堆积现象，在电流垂直方向的外侧大量堆积。
[0031] 比如，W半导体板3的板面竖直状态为例，第一直流电源7的正极接半导体板3的上 侦U，第一直流电源7的负极接半导体板3的半导体板3的下侧，则在半导体板3中产生竖直向 下的电流，水平状态的第一磁极段12-3与水平状态的第二磁极段22-3中产生的磁场方向与 竖直向下的电流方向垂直，则半导体板3的前方接电压检测单元4的正极，半导体板3的后方 接电压检测单元4的负极，电压检测单元4便可W检测在电流垂直方向的电势差。
[0032]下面对第一线圈绕组11、第二线圈绕组21和半导体板3进行举例说明，但是不用于 限制本发明：
[003引比如，半导体板3使用尺寸为：厚度d= 0.08mm，宽1 = 1.5mm，长L= 2.5mm的矩形半 导体板，第一磁极段12-3与第二磁极段22-3之间间隔30mm。比如，第一线圈绕组11为绕组数 10000应，第二线圈绕组21为绕组数10000应。又比如，半导体板3使用尺寸为：厚度d= 0.08mm，宽1 = 1.5mm，长L= 2.5mm的矩形半导体板，第一磁极段12-3与第二磁极段22-3之间 间隔100mm，第一线圈绕组11为绕组数25000应，第二线圈绕组21为绕组数25000应。
[0034] 具体的，金属保护罩6为烙点含1550°C的饥鹤儀儘铭合金制成，用于感受溫度变 化。本发明实施例中的测溫设备进行测溫时，安装在高溫热福射源8在金属保护罩6下方垂 直面10~15米处的位置，比如，当高溫热福射源8的溫度升高到2100°C时，高溫热福射源8的 表面热福射溫度为ll〇〇°C，第一绕组电磁铁1的第一感溫段12-2与第二绕组电磁铁2的第二 感溫段22-2均因高溫，磁场从常溫下的10000高斯降低至150高斯。
[0035]半导体板3内由于载流子有沿电流方向所在的直线定向分运动时，受洛伦兹力作 用而产生横向分运动而产生横向电场，横向电场的电场力与洛伦兹力平衡时导体横向电压 稳定。比如，设载流子沿电流方向所在直线定向移动的速率为v，n为载流子浓度，1为半导体 板3的宽度，d为半导体板3的厚度。电子积累达到动态平衡时，在半导体板3两端面之间建立 霍尔电场Eh，相应的霍尔电势Vh。
[0036] 磁场B下，电子受洛仑兹力fL:fL= -evB;电场E下，作用于电子的力托:fE=-eEH= -eVH/1;动态平衡时:fL=-fE，vB=VH/l;则半导体板3的工作电流Is为：Is=nevld;
[0037] 则霍尔电势Vh为：
[00；3引
[0039]当厚度d、电流Is、霍尔系数VH=l/ne相对固定时，磁感应强度B就成了决定感应电 势Vh的关键因素。
[0040]当电流垂直于第一绕组电磁铁1与第二绕组电磁铁2之间建立的外磁场通过半导 体板3时，半导体板3的同时垂直于磁场方向和电流方向的两个端面之间就会出现电势差。 并且环境溫度越高，第一绕组电磁铁1和第二绕组电磁铁2中的分子运动越激烈，那么分子 之间无序的碰撞也就越剧烈，运样就打破了分子的有序的平衡，磁性也就会减弱很多，半导 体板3的两个端面之间的电势差也会降低。高溫热福射源8会导致第一感溫段12-2和第二感 溫段22-2溫度改变，从而第一绕组电磁铁1和第二绕组电磁铁2中的磁性改变，电压检测单 元4就检测电势差，检测的电势差经过溫度转换单元5转换成实际溫度输出。
[0041] 由于第一绕组电磁铁1和第二绕组电磁铁2的磁场特性，在溫度福射500°CW内时， 磁场中的电子运行轨迹没有明显偏移，因为磁场电粒子是在磁场中运动，受洛仑兹力的作 用而引起偏转而产生的。当溫度突破500°C时，磁场带电粒子因活跃性升高发生偏转，从而 使得磁场的强度随着溫度的升高而降低，从而引发了半导体板3中的电势堆积数量降低，因 此输出的电势差也降低，从最高的0.7V可降低至0.0072mV，从而溫度转换单元5可W根据实 现取得的安装现场的实际溫度、电势与磁场的关系求出溫度补偿系数，从而得出溫度的变 化量，最终在溫度转换单元5中显示实际溫度。
[0042] 在进一步的技术方案中，本发明实施例提供的测溫设备还包括风冷保护箱。半导 体板3、电压检测单元4、溫度转换单元5、金属保护罩6和第一直流电源7均内置于风冷保护 箱中，安装在风冷保护箱内半导体板3、电压检测单元4、溫度转换单元5、金属保护罩6和第 一直流电源7溫度均维持在60°CW内。
[0043] 通过上述本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或 优点：
[0044] 由于采用了第一绕组电磁铁与第二绕组电磁铁间隔相对，半导体板位于间隔位 置，半导体板的第一相对侧对接第一直流电源的正负极，半导体板的第二相对侧对接电压 检测单元的正负极，第一直流电源在半导体板中的电流方向垂直于第一磁极段与第二磁极 段之间的磁场方向，电压检测单元的输出端与溫度转换单元的输入端连接，第一感溫段与 第二感溫段均在金属保护罩内，从而通过检测电动势变化检测推导出被测物的热福射溫 度，从而本发明提供的测溫设备安装在高溫区域上方能够对被测物连续测溫，解决了对被 测高溫区域的溫度测量不稳定的技术问题，实现了对高溫区域的溫度连续测量，能够保证 钢铁产品质量稳定性。而且能够节约测溫成本，节约传感器使用量，简化生产控制流程。
[0045] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对运些实施例作出另外的变更和修改。所W，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例W及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0046] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种测温设备，其特征在于，包括:第一绕组电磁铁，第二绕组电磁铁，半导体板，电 压检测单元，温度转换单元，金属保护罩，第一直流电源； 所述第一绕组电磁铁包括第一线圈绕组和第一铁芯，所述第二绕组电磁铁包括第二线 圈绕组和第二铁芯，其中，所述第一铁芯由第一绕线段、第一感温段与第一磁极段一体成 型，所述第二铁芯由第二绕线段、第二感温段与第二磁极段一体成型，所述第一磁极段的磁 极与所述第二磁极段的磁极相反； 所述第一磁极段与所述第二磁极段间隔相对，所述半导体板位于所述第一磁极段与所 述第二磁极段之间的间隔位置，所述半导体板的第一相对侧对接所述第一直流电源，所述 半导体板的第二相对侧对接所述电压检测单元，其中，所述第一直流电源在所述半导体板 中的电流方向垂直于第一磁极段与所述第二磁极段之间的磁场方向，所述电压检测单元的 输出端与所述温度转换单元的输入端连接，所述第一感温段与所述第二感温段均在所述金 属保护罩内。2. 如权利要求1所述的测温设备，其特征在于，所述半导体板为硅基含镓铟砷锑复合材 料。3. 如权利要求2所述的测温设备，其特征在于，所述半导体板具体为硅含量89.7 %、镓 含量5.4%、铟含量0.8%、砷含量3.5%和锑含量0.6%的所述硅基含镓铟砷锑复合材料。4. 如权利要求1所述的测温设备，其特征在于，所述第一绕线段的端部、所述第一感温 段的端部与所述第一磁极段的端部一体成型为T形的所述第一铁芯。5. 如权利要求4所述的测温设备，其特征在于，所述第二绕线段的端部、第二感温段的 端部与第二磁极段的端部一体成型为T形的所述第二铁芯。6. 如权利要求5所述的测温设备，其特征在于，所述第一磁极段与所述第二磁极段之间 间隔 30mm~100mm。7. 如权利要求1所述的测温设备，其特征在于，所述第一线圈绕组的绕线方向与所述第 二线圈绕组的绕线方向相反。8. 如权利要求7所述的测温设备，其特征在于，所述第一线圈绕组与所述第二线圈绕组 均为绕组数10000匝~25000匝。9. 如权利要求1所述的测温设备，其特征在于，所述金属保护罩为熔点2 1550°C的钒钨 镍猛络合金制成。10. 如权利要求1所述的测温设备，其特征在于，所述测温设备还包括风冷保护箱； 所述半导体板、所述电压检测单元、所述温度转换单元、所述金属保护罩和所述第一直 流电源均内置于所述风冷保护箱中。
【专利摘要】本发明公开了一种测温设备，第一磁极段与第二磁极段间隔相对，半导体板位于第一磁极段与第二磁极段之间的间隔位置，半导体板的第一相对侧对接第一直流电源，半导体板的第二相对侧对接电压检测单元，第一直流电源在半导体板中的电流方向垂直于第一磁极段与第二磁极段之间的磁场方向，电压检测单元的输出端与温度转换单元的输入端连接，第一感温段与第二感温段均在金属保护罩内，从而本发明提供的测温设备安装在高温区域上方能够对被测物连续测温，解决了对被测高温区域的温度测量不稳定的技术问题，实现了对高温区域的温度连续测量，能够保证钢铁产品质量稳定性。
【IPC分类】G01K7/36
【公开号】CN105444913
【申请号】CN201510860838
【发明人】高振鹰, 黄健, 熊盛涛, 黄浩, 陈铁红
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月30日