ABB英國市場服務經理Les Slocombe一直在為那些希望測量非常基本參數-溫度的工程師提供可用的選項。

       溫度約占工業過程中測量值的一半。而且，如果您認為將化學反應的溫度提高10°C足以使其速度提高一倍，那么不難理解為什么精確的溫度測量如此重要。

選擇傳感器

       對于基本的溫度傳感技術，有兩個競爭者–熱電偶和電阻溫度計。

       熱電偶依賴于熱電效應。當兩種不同的金屬結合在一起形成閉合回路時，當它們的兩個結處于不同溫度時（熱結和冷結），電流就會流動。結點處的電壓也隨溫度而升高，因此加熱雙金屬電路的一個結點并使另一端保持冷會產生電位差，該電位差可轉換為溫度測量值。

       電阻溫度計使用電阻溫度檢測（RTD）進行操作，該溫度檢測導體的電阻如何隨溫度變化。通常使用鉑，因為它對溫度變化具有可靠的，幾乎線性的響應。將這種簡單關系轉換為可靠信號所需的接線可能很復雜，但儀器制造商會在傳感器內進行維護。

溫度技術選擇的有用指南

       RTD元素分為三種類型。在繞線陶瓷元件中，將導線熔合到陶瓷塊中，使其適合一般工作。線繞玻璃元件將線牢固地嵌入玻璃中，因此它們更適合極端條件。薄膜元件將鉑薄膜沉積到陶瓷成型器上。這樣可以減小整體尺寸，并為各種溫度范圍和應用提供更多的通用性。

       RTD設備的溫度范圍約為-200°C至+ 600°C（盡管特殊版本可提供高達+ 850°C的溫度）。作為一個系列，盡管不同類型的熱電偶非常適合溫度范圍的不同部分，但熱電偶可以應付高達+ 1800°C的更大范圍。

       熱電偶也往往更適合苛刻的條件，例如振動劇烈或溫度快速變化的應用。這是由于陶瓷RTD元件的結構所致，如果承受極端的溫度梯度，則更容易損壞。在某些情況下，它們也可能破裂，從而導致測量電路出現故障。

提供保護

       在惡劣環境下操作時，保護測量傳感器免受外部過程條件的影響至關重要。在典型的溫度組件內，所選的傳感器元件通常容納在稱為熱套管的保護管中。熱套管可以用單件材料加工以完成繁重的工作，也可以用一般用途制造。鉆孔版本通常可以承受大約550°C和600bar的溫度，而焊接版本則可以承受高達400°C和80bar的溫度。

       選擇熱電偶套管時，重要的是要考慮其他因素，例如介質的化學侵蝕性以及組件因腐蝕，振動等可能必須承受的機械應變。熱套管的可接受的工作壽命將根據應用情況而有很大的不同，從幾天到20年不等。像ABB這樣在該領域擁有120多年專業知識的供應商，可以進行所有相關的計算，以確保非常終用戶做出正確的選擇以優化性能。

       對于高溫應用，選擇正確的熱套管也是至關重要的。盡管賤金屬熱電偶在金屬或陶瓷熱電偶套管的保護下可以應付高達1200°C的溫度，但對于更高的溫度，則需要帶有陶瓷熱電偶套管的貴金屬熱電偶。

       基本的經驗法則很簡單。熱電偶套管的規格必須始終與周圍管道或容器的結構相匹配或超過該結構。但是，對于困難或異常的應用，仍然值得從儀器供應商那里獲得建議。

訪問數據

       熱套管通過延長管固定在連接頭上，該連接頭將傳感器探頭連接到變送器。變送器實際上可以裝在頭部中，也可以在現場附近安裝，甚至遠程安裝在單獨的控制面板中。

       頭戴式變送器通常封閉在一個外殼中，并連接到傳感器探頭，這使其適用于大多數過程環境。現場安裝的版本是堅固的封閉式設備，可以安裝在從冷藏室到海上應用（例如石油鉆機）的各種環境中。導軌式和機架式變送器位于控制面板式安裝中。

       無論哪種應用都適合，重要的是要與供應商核實變送器的長期穩定性。例如，ABB系列的變送器被稱為“完全灌裝”，這意味著它們被完全封裝在環氧樹脂中。這使得它們相對不受振動，污染，濕度和環境溫度變化的影響，而振動，污染，濕度和環境溫度的變化會導致市場上其他一些變送器的漂移。

       如果應用程序很關鍵，那么可能值得為包含非常新自我診斷功能的設備付費。您可能也有特殊要求，例如對于危險區域的防爆或本安型變送器。

       變送器的標準輸出傳統上是4-20mA信號，但是在許多行業中，現場總線通信已逐漸取代了它。如今，現場總線已成為許多行業中的一項成熟技術，它使公司能夠采取更具戰略性，集中化的方式來控制其廠房和建筑物，更不用說幫助降低維護成本了。

       對于儀器供應商而言，棘手的事情是知道要使用哪種通信標準。HART®，Profibus和Foundation Fieldbus是三大競爭者，但它們都還沒有在每個市場上取得真正的統治地位。目前，美國似乎更喜歡基金會現場總線，而Profibus在歐洲更受歡迎。

       值得牢記這一點的是，采用的變送器將盡可能靈活地連接到將來可能安裝的任何新控制系統。例如，ABB變送器可以使用這三種標準中的任何一種與系統進行通信。

正確

       進行是值得的。測量溫度可能很平常，但這僅僅是因為它是如此重要。而且，如果某件事至關重要，則需要花費一些時間來確保您做出正確的選擇。如果您完全不確定，非常好與信譽良好的儀器供應商聯系以尋求建議。