ABB英国市场服务经理Les Slocombe一直在为那些希望测量非常基本参数-温度的工程师提供可用的选项。

       温度约占工业过程中测量值的一半。而且，如果您认为将化学反应的温度提高10°C足以使其速度提高一倍，那么不难理解为什么精确的温度测量如此重要。

选择传感器

       对于基本的温度传感技术，有两个竞争者–热电偶和电阻温度计。

       热电偶依赖于热电效应。当两种不同的金属结合在一起形成闭合回路时，当它们的两个结处于不同温度时（热结和冷结），电流就会流动。结点处的电压也随温度而升高，因此加热双金属电路的一个结点并使另一端保持冷会产生电位差，该电位差可转换为温度测量值。

       电阻温度计使用电阻温度检测（RTD）进行操作，该温度检测导体的电阻如何随温度变化。通常使用铂，因为它对温度变化具有可靠的，几乎线性的响应。将这种简单关系转换为可靠信号所需的接线可能很复杂，但仪器制造商会在传感器内进行维护。

温度技术选择的有用指南

       RTD元素分为三种类型。在绕线陶瓷元件中，将导线熔合到陶瓷块中，使其适合一般工作。线绕玻璃元件将线牢固地嵌入玻璃中，因此它们更适合极端条件。薄膜元件将铂薄膜沉积到陶瓷成型器上。这样可以减小整体尺寸，并为各种温度范围和应用提供更多的通用性。

       RTD设备的温度范围约为-200°C至+ 600°C（尽管特殊版本可提供高达+ 850°C的温度）。作为一个系列，尽管不同类型的热电偶非常适合温度范围的不同部分，但热电偶可以应付高达+ 1800°C的更大范围。

       热电偶也往往更适合苛刻的条件，例如振动剧烈或温度快速变化的应用。这是由于陶瓷RTD元件的结构所致，如果承受极端的温度梯度，则更容易损坏。在某些情况下，它们也可能破裂，从而导致测量电路出现故障。

提供保护

       在恶劣环境下操作时，保护测量传感器免受外部过程条件的影响至关重要。在典型的温度组件内，所选的传感器元件通常容纳在称为热套管的保护管中。热套管可以用单件材料加工以完成繁重的工作，也可以用一般用途制造。钻孔版本通常可以承受大约550°C和600bar的温度，而焊接版本则可以承受高达400°C和80bar的温度。

       选择热电偶套管时，重要的是要考虑其他因素，例如介质的化学侵蚀性以及组件因腐蚀，振动等可能必须承受的机械应变。热套管的可接受的工作寿命将根据应用情况而有很大的不同，从几天到20年不等。像ABB这样在该领域拥有120多年专业知识的供应商，可以进行所有相关的计算，以确保非常终用户做出正确的选择以优化性能。

       对于高温应用，选择正确的热套管也是至关重要的。尽管贱金属热电偶在金属或陶瓷热电偶套管的保护下可以应付高达1200°C的温度，但对于更高的温度，则需要带有陶瓷热电偶套管的贵金属热电偶。

       基本的经验法则很简单。热电偶套管的规格必须始终与周围管道或容器的结构相匹配或超过该结构。但是，对于困难或异常的应用，仍然值得从仪器供应商那里获得建议。

访问数据

       热套管通过延长管固定在连接头上，该连接头将传感器探头连接到变送器。变送器实际上可以装在头部中，也可以在现场附近安装，甚至远程安装在单独的控制面板中。

       头戴式变送器通常封闭在一个外壳中，并连接到传感器探头，这使其适用于大多数过程环境。现场安装的版本是坚固的封闭式设备，可以安装在从冷藏室到海上应用（例如石油钻机）的各种环境中。导轨式和机架式变送器位于控制面板式安装中。

       无论哪种应用都适合，重要的是要与供应商核实变送器的长期稳定性。例如，ABB系列的变送器被称为“完全灌装”，这意味着它们被完全封装在环氧树脂中。这使得它们相对不受振动，污染，湿度和环境温度变化的影响，而振动，污染，湿度和环境温度的变化会导致市场上其他一些变送器的漂移。

       如果应用程序很关键，那么可能值得为包含非常新自我诊断功能的设备付费。您可能也有特殊要求，例如对于危险区域的防爆或本安型变送器。

       变送器的标准输出传统上是4-20mA信号，但是在许多行业中，现场总线通信已逐渐取代了它。如今，现场总线已成为许多行业中的一项成熟技术，它使公司能够采取更具战略性，集中化的方式来控制其厂房和建筑物，更不用说帮助降低维护成本了。

       对于仪器供应商而言，棘手的事情是知道要使用哪种通信标准。HART®，Profibus和Foundation Fieldbus是三大竞争者，但它们都还没有在每个市场上取得真正的统治地位。目前，美国似乎更喜欢基金会现场总线，而Profibus在欧洲更受欢迎。

       值得牢记这一点的是，采用的变送器将尽可能灵活地连接到将来可能安装的任何新控制系统。例如，ABB变送器可以使用这三种标准中的任何一种与系统进行通信。

正确

       进行是值得的。测量温度可能很平常，但这仅仅是因为它是如此重要。而且，如果某件事至关重要，则需要花费一些时间来确保您做出正确的选择。如果您完全不确定，非常好与信誉良好的仪器供应商联系以寻求建议。