向 阳，刘波峰，张 俊，韩延喆，卓思成，林 卉

（1.湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082;2.长沙易达仪器有限公司，湖南 长沙 410205）

0 引言

转速在30000r/min以上的离心机被称为超速离心机。当转子高速旋转时，与空气摩擦生热，转子中被分离的样品温度也会随之升高，将会造成样品变质。因此，需要正确地测量转子的实际温度，以保证分离完成后样品的品质。

直接测量旋转中的转子的实际温度比较困难，普通离心机通常是在离心室底部离转子较近的地方安装接触式温度传感器来测量离心室温度，从而间接测出转子温度。而超速离心机离心室则是处在高真空度环境中，传统的接触式测温方法会造成较大的测量误差。本文采用非接触式的红外传感器来直接测量转子的温度。

1 红外测温工作原理

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围发出红外辐射能量。根据普朗克原理，物体辐射能量的大小直接与该物体的温度有关，用公式可以表达为［1，2］

式中P为黑体辐射的能量，δ为史蒂芬—玻耳兹曼常数，ε为物体的辐射率，Tobj为被测物体的绝对温度。

本系统采用热电堆红外传感器，其工作原理是温差电势效应，即同一物体的两端如果有温差，这二端将存在电势差。在热电堆的实际使用中需考虑环境温度对输出的影响，传感器的输出电压可表示为［2］

式中Uobj为传感器输出电压，K为传感器特性因子，ε为物体的辐射率，Tobj为被测物体绝对温度，Tamb为环境绝对温度。

2 离心机红外测温系统原理

超速离心机红外测温系统的系统框图如图1所示。……