黑巖小說

第231章 紅外測溫（第1頁）

安家宴的歡聲笑語隨著小年夜的過去，漸漸融入了南鑼鼓巷冬日的尋常煙火氣中。

紅鋼小院的六戶人家，在嶄新的青磚院落里，開始了他們比鄰而居、共同奮斗的新生活。

他們將新家園帶來的踏實感與歸屬感，化為了更飽滿的干勁，投入到各自的工作崗位上。

聯(lián)合課題組的重心，已全面轉(zhuǎn)向熱處理車間正在新建的加熱爐。

相較于改造舊爐時的修修補補、束手束腳，新爐的建設(shè)如同在一張白紙上繪制最新最美的圖畫，讓趙老師、湯渺教授、方教授等技術(shù)人員充滿了期待與嚴苛的要求。

趙老師整日泡在工地上，對每一塊耐火磚的砌筑、每一段管線的鋪設(shè)都要求近乎完美的精度。

他反復(fù)強調(diào)：“我們設(shè)計的±5°c控溫精度，不是空中樓閣，必須建立在扎實的硬件基礎(chǔ)上。爐體結(jié)構(gòu)的對稱性、保溫性能的均勻性，是實現(xiàn)高精度溫場的物理前提。”

然而，一個關(guān)鍵的問題很快浮現(xiàn)，如何精確、快速地測量爐內(nèi)不同區(qū)域的真實溫度，并掌握板材在回火、正火過程中動態(tài)的溫度曲線？

現(xiàn)有的工業(yè)熱電偶，如同遲鈍的觸須，需要插入爐內(nèi)，不僅反應(yīng)滯后，容易損壞，更致命的是，它只能測量單個接觸點的溫度，對于偌大爐膛內(nèi)的溫度場分布，無異于盲人摸象。

這對于研究熱處理工藝對材料微觀組織與性能的影響，對于基于精確數(shù)據(jù)優(yōu)化加熱曲線、提升產(chǎn)品品質(zhì)和穩(wěn)定性，構(gòu)成了嚴重制約。

不僅趙老師為此頭疼，方教授等人也提出了新的需求。

他們希望‘電子耳朵’能監(jiān)測大型軋輥軸承在高速、重載運行下的溫度變化，以預(yù)防因過熱導致的潤滑失效和軸承燒毀。

但軋輥的旋轉(zhuǎn)和現(xiàn)場油污、震動的惡劣環(huán)境，使得傳統(tǒng)的接觸式測溫幾乎不可能實現(xiàn)。

一次技術(shù)討論會上，面對溫度測量的難題，吳國華推了推他那厚厚的眼鏡，半開玩笑地感嘆道：“唉，要是能有那么一種‘眼睛’，不用接觸，隔空就能‘看到’溫度，那該多好。”

說者無意，聽者有心。

“隔空看到溫度……紅外測溫！”

呂辰腦海中如同劃過一道閃電，瞬間捕捉到了這個在后世工業(yè)、醫(yī)療乃至家庭都司空見慣的技術(shù)名詞。

但在六十年代初的中國，這絕對是只存在于國外頂尖實驗室論文和少數(shù)軍事應(yīng)用中的“黑科技”。

其核心原理也簡單，任何高于絕對零度的物體都會持續(xù)輻射紅外線，而輻射的強度與它的表面溫度存在著確定的函數(shù)關(guān)系，即斯忒藩-玻爾茲曼定律。

雖已是物理學常識，但要將那極其微弱的紅外信號從背景噪聲中捕捉、轉(zhuǎn)換為可精確測量的電信號，并最終顯示為直觀的溫度讀數(shù)，這其中涉及精密光學系統(tǒng)、高靈敏度半導體紅外傳感器、低噪聲放大電路以及復(fù)雜的標定算法，每一座都是需要逾越的技術(shù)高山。

“隔空看到溫度……”呂辰喃喃自語，目光不由自主地落在了實驗室角落里那幾塊因設(shè)計迭代而被淘汰的廢棄“掐絲琺瑯”電路板上。

這些暗紅色的陶瓷板，電路清晰，質(zhì)地堅硬，是良好的絕緣體和結(jié)構(gòu)基座。

一個大膽乃至有些瘋狂的念頭，在他心中迅速滋生、成型。

他想起了前世新冠疫情期間防疫部門配發(fā)給農(nóng)家樂使用的紅外測溫槍，想起了當時因為好奇在網(wǎng)上搜索到的簡易測溫槍拆解圖，以及這一世學到的大學物理和電子學的基礎(chǔ)知識。

他沒有猶豫，當即在討論會上提出了一個構(gòu)想：“方教授，趙老師，國華的話提醒了我。或許，我們可以嘗試制作一個簡易的‘非接觸式測溫裝置’?！?/p>

他拿起粉筆，在小黑板上邊畫邊講：“首先，是傳感器。我們可以利用‘軋胚-原位還原燒結(jié)’工藝，嘗試在微型陶瓷基片上，制作一個極其精細的‘熱電堆’?！?/p>

他畫出一系列串聯(lián)的結(jié)點：“這個熱電堆由數(shù)十對甚至上百對微米級的銅-康銅，或其它合適的熱電偶材料結(jié)串聯(lián)而成，當紅外線聚焦照射到熱電堆一端，使其成為熱端，與環(huán)境溫度的冷端產(chǎn)生微小溫差，熱電效應(yīng)就會產(chǎn)生一個與溫差成正比的微弱電壓信號。這相當于直接將目標的熱輻射能轉(zhuǎn)化成了電信號?！?/p>