1　引言
        目前的電子儀器設(shè)備优床，主要由電子元器件蛤售、半導(dǎo)體器件等組成疼邀。這就存在兩個(gè)問(wèn)題：一是很多元器件喂江，尤其是半導(dǎo)體器件受溫度影響很?chē)?yán)重，如Pbs等沛野；二是電子元器件都有一個(gè)溫度限制莱腾，其可靠性與溫度成反比，超過(guò)這一限制時(shí)含话，可靠性和平均無(wú)故障時(shí)間將急劇地降低途陵。研究表明，將儀器的溫度循環(huán)故意超過(guò)20℃茂钠，其失效率增加8倍［1］脚们。
        可見(jiàn)，對(duì)儀器儀表實(shí)施溫度控制在很多情況下是十分必要的径塔。
        在造紙過(guò)程中鳖路，檢測(cè)紙張定量、水分凰番、灰分的傳感器盏萝，位于紙機(jī)烘缸之后寂贱，此處溫度很高。對(duì)于生產(chǎn)卷煙紙等的紙機(jī)澡呼，其尾部未設(shè)冷缸瞎暑，到傳感器處，紙張的溫度約為65～75℃与帆，儀表的散熱問(wèn)題十分重要［2］了赌。目前，從造紙過(guò)程控制使用的儀表來(lái)看玄糟，進(jìn)口儀表幾乎都采用通水冷卻散熱［3］勿她。國(guó)產(chǎn)儀表幾乎未采取任何散熱措施。通水冷卻阵翎，對(duì)水溫有一定要求逢并，同時(shí)存在水管密封難、易出水珠郭卫、維修維護(hù)難砍聊、造價(jià)高等問(wèn)題，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)不便贰军；國(guó)產(chǎn)儀表玻蝌，性能和可靠性均難滿(mǎn)足要求［2］。
      針對(duì)上述情況词疼，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代熱控制技術(shù)的分析研究摇致，我們提出了采用熱管與半導(dǎo)體致冷聯(lián)合散熱控溫方案［4］。
2　數(shù)字質(zhì)量厚度傳感器簡(jiǎn)介
        數(shù)字核輻射質(zhì)量厚度傳感器秫丐，其基本原理如圖1所示肯仍。
        數(shù)字式質(zhì)量厚度傳感器基本結(jié)構(gòu)圖其基本工作原理為：放射源的射線(xiàn)束輻射到被測(cè)物上，除部分被吸收竹俱、部分發(fā)生散射外景捅，穿過(guò)被測(cè)物質(zhì)的β射線(xiàn)，輻射到接收器的閃爍體上摊房，閃爍體產(chǎn)生熒光赚懊，熒光光子經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換放大，形成脈沖式電子流让多，再經(jīng)放大整形及驅(qū)動(dòng)卫银，以脈沖形式送至微機(jī)扫钝，微機(jī)對(duì)其計(jì)數(shù)顶食，再通過(guò)計(jì)算，便得出被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量厚度刁祸。
        用于核光變換的閃爍體熄阻，其使用溫度應(yīng)在75—80℃以下斋竞，否則將影響精度和使用壽命。光電倍增管對(duì)溫度變化也極其敏感秃殉，隨溫度升高坝初，光電倍增管的增益減小、信噪比增大钾军、暗電流增大鳄袍，這些因素都影響傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性等吏恭。因此光電倍增管最好保持在常溫下工作拗小。高溫環(huán)境下使用時(shí)，可采用熱管和半導(dǎo)體致冷散熱的控溫技術(shù)樱哼，試驗(yàn)證明效果非常好哀九。
3　溫度特性分析
β射線(xiàn)穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，由于發(fā)生電離和激發(fā)以及韌致輻射搅幅，使低能β很快被吸收阅束。對(duì)β譜的主要部分來(lái)說(shuō)，吸收曲線(xiàn)近似為指數(shù)下降：
　　　　I=I0e-μmxm (1)
式中I0茄唐、I分別為穿過(guò)xm厚物質(zhì)前伴严、后的β輻射量，μm為質(zhì)量吸收系數(shù)辐芍。
0℃時(shí)整栏，空氣密度為1.2929kg/m3。假設(shè)質(zhì)量厚度測(cè)量?jī)x的氣隙高度為12mm橡周。放射源及接收器直徑為40mm碗昭。在0～60℃范圍內(nèi)，溫度每變化10℃膊向，空氣密度平均變化約3.3%体笨，氣隙高度為12mm，其空氣等效定量約為1.2929×12=15.6g/m2糙娃，氣隙定量變化為15.6×3.3%=0.515g/m2烧啊。
可見(jiàn)，氣隙溫度變化對(duì)測(cè)量?jī)x的精度影響很大憎抡，可采用測(cè)溫端杂、軟件補(bǔ)償予以消除。
暗電流及熱噪聲除受管子加工制作及原材料影響外性湿，主要受溫度變化影響
       溫度變化對(duì)光電倍增管暗電流影響曲線(xiàn) 圖3　溫度變化對(duì)光電倍增管熱噪聲影響曲線(xiàn)可見(jiàn)纬傲，降溫或控溫對(duì)閃爍探測(cè)器性能提高是十分必要的。
4　熱管控溫技術(shù)
     熱管是一種高效的傳熱器件肤频，具有極好的導(dǎo)熱性叹括，可在極小的溫差下遠(yuǎn)距離高效地傳輸熱量算墨，且不需任何外部壓送功率。
     是一種典型的熱管結(jié)構(gòu)汁雷。它是一個(gè)封閉的容器净嘀。整個(gè)熱管從縱向上可分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段侠讯；從徑向上可分為液態(tài)工質(zhì)挖藏、管芯和管殼。管芯用于浸透工質(zhì)的液相厢漩，管殼內(nèi)的其余部分容納工質(zhì)的汽相熬苍。
  　熱管工作原理示意圖熱量從蒸發(fā)段輸入、冷凝段排出袁翁。當(dāng)蒸發(fā)段受熱時(shí)柴底，管芯材料中的液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)。一方面盔雷，由此建立起蒸發(fā)段與冷凝段間的壓差牺闪，把蒸汽從該段驅(qū)送到冷凝段。只要冷凝段溫度低于蒸汽的飽和溫度篱汤，它就在該段凝結(jié)扼漓，并把汽化潛熱傳給外部散熱器耗散掉。另一方面铃越，蒸發(fā)段管芯材料中液體蒸發(fā)醒屠，使該段的液汽界面縮入管芯，使界面曲率半徑減小到產(chǎn)生毛細(xì)壓力切锈。該毛細(xì)壓力把冷凝段的液相工質(zhì)抽吸回蒸發(fā)段橘谐，使之重新蒸發(fā)。這一過(guò)程周而復(fù)始尿旅，高效地將熱量從蒸發(fā)段轉(zhuǎn)移到冷凝段陋疑。
       由于熱管是靠相變潛熱來(lái)傳熱的，因此捕阅，熱管兩端溫差很小泉钮，一般為零點(diǎn)幾至幾度間。熱管的導(dǎo)熱能力極高秃臣，是良金屬導(dǎo)體的103—104倍涧衙。
5　散熱控溫方案
      我們所要散熱控溫的儀表是在線(xiàn)式檢測(cè)儀表，其特點(diǎn)是周?chē)h(huán)境溫度較高奥此。散熱控溫措施應(yīng)簡(jiǎn)單弧哎、可靠，最好不要帶一些輔助設(shè)備，因檢測(cè)儀一般要隨掃描架探頭等運(yùn)動(dòng)件一起

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