黑巖小說

第231章 紅外測(cè)溫（第1頁(yè)）

安家宴的歡聲笑語(yǔ)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(shí)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(shí)的修修補(bǔ)補(bǔ)、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(yán)苛的要求。

趙老師整日泡在工地上，對(duì)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(qiáng)調(diào)：“我們?cè)O(shè)計(jì)的±5°c控溫精度，不是空中樓閣，必須建立在扎實(shí)的硬件基礎(chǔ)上。爐體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性、保溫性能的均勻性，是實(shí)現(xiàn)高精度溫場(chǎng)的物理前提。”

然而，一個(gè)關(guān)鍵的問題很快浮現(xiàn)，如何精確、快速地測(cè)量爐內(nèi)不同區(qū)域的真實(shí)溫度，并掌握板材在回火、正火過程中動(dòng)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(cè)量單個(gè)接觸點(diǎn)的溫度，對(duì)于偌大爐膛內(nèi)的溫度場(chǎng)分布，無異于盲人摸象。

這對(duì)于研究熱處理工藝對(duì)材料微觀組織與性能的影響，對(duì)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(yán)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(cè)大型軋輥軸承在高速、重載運(yùn)行下的溫度變化，以預(yù)防因過熱導(dǎo)致的潤(rùn)滑失效和軸承燒毀。

但軋輥的旋轉(zhuǎn)和現(xiàn)場(chǎng)油污、震動(dòng)的惡劣環(huán)境，使得傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

一次技術(shù)討論會(huì)上，面對(duì)溫度測(cè)量的難題，吳國(guó)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?！?/p>

說者無意，聽者有心。

“隔空看到溫度……紅外測(cè)溫！”

呂辰腦海中如同劃過一道閃電，瞬間捕捉到了這個(gè)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(guó)，這絕對(duì)是只存在于國(guó)外頂尖實(shí)驗(yàn)室論文和少數(shù)軍事應(yīng)用中的“黑科技”。

其核心原理也簡(jiǎn)單，任何高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)持續(xù)輻射紅外線，而輻射的強(qiáng)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(xué)常識(shí)，但要將那極其微弱的紅外信號(hào)從背景噪聲中捕捉、轉(zhuǎn)換為可精確測(cè)量的電信號(hào)，并最終顯示為直觀的溫度讀數(shù)，這其中涉及精密光學(xué)系統(tǒng)、高靈敏度半導(dǎo)體紅外傳感器、低噪聲放大電路以及復(fù)雜的標(biāo)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(yǔ)，目光不由自主地落在了實(shí)驗(yàn)室角落里那幾塊因設(shè)計(jì)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(jiān)硬，是良好的絕緣體和結(jié)構(gòu)基座。

一個(gè)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(cè)溫槍，想起了當(dāng)時(shí)因?yàn)楹闷嬖诰W(wǎng)上搜索到的簡(jiǎn)易測(cè)溫槍拆解圖，以及這一世學(xué)到的大學(xué)物理和電子學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。

他沒有猶豫，當(dāng)即在討論會(huì)上提出了一個(gè)構(gòu)想：“方教授，趙老師，國(guó)華的話提醒了我?；蛟S，我們可以嘗試制作一個(gè)簡(jiǎn)易的‘非接觸式測(cè)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(gè)極其精細(xì)的‘熱電堆’。”

他畫出一系列串聯(lián)的結(jié)點(diǎn)：“這個(gè)熱電堆由數(shù)十對(duì)甚至上百對(duì)微米級(jí)的銅-康銅，或其它合適的熱電偶材料結(jié)串聯(lián)而成，當(dāng)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)與溫差成正比的微弱電壓信號(hào)。這相當(dāng)于直接將目標(biāo)的熱輻射能轉(zhuǎn)化成了電信號(hào)?！?/p>