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溫度變送器的詳細介紹
溫度變送器與直連式產(chǎn)品相比有顯著的進步。它進行*診斷的同時無需特殊接線，并簡化了工程和維護工作。橫河電機提供頭戴式、盤裝式和現(xiàn)場安裝式設備，可以涵蓋不同溫度的應用場景
工業(yè)溫度測量
溫度是四個基本過程測量值之一(其他三個是壓力、液位和流量)。溫度測量可用于一系列不同的應用場景。如果溫度讀數(shù)不準確，則會對其他依據(jù)其計算的測量產(chǎn)生影響。
例如，在一個過程中，需要控制器將水溫保持在100°F，而反饋至控制器的測量溫度剛好比實際溫度低1°F，此時控制器將會對該過程加熱使其達到100°F (盡管實際上并不需要)。這部分浪費的能源每年會花費多少錢呢？當然，這取決于我們談論的水量。假設每年用水100,000+，每年會多花費8,000美元？10,000美元？或者更多？微小測量誤差(僅1℉)的代價非常真實，但常常被忽略。
因此可以看出，全面理解溫度測量是很重要的。以下部分將介紹溫度傳感器的基本內容，以及為什么要使用溫度變送器。
傳感器
經(jīng)過多年的發(fā)展，業(yè)內已經(jīng)出現(xiàn)了許多傳感器。它們均通過傳感器物理特性的一些變化來推斷溫度。水銀溫度計就是一個很好的例子。隨著溫度的變化，水銀的體積(物理特性)以可預測方式變化。了解可預測變化后，可以設計有可視刻度的溫度計，從中讀取溫度值。但是，在工業(yè)應用中，我們需要比水銀溫度計更的儀表。工業(yè)應用中比較常用的傳感器是電阻式溫度檢測器(RTD)和熱電偶(T/C)。
RTD和熱電偶之間的區(qū)別是什么？
RTD是由單一材料制成的，其電阻隨著溫度變化而變化。了解電阻和溫度的關系后，我們可以推斷出所測溫度。鉑是常用的RTD材料，但也會使用其他材料。在較大的溫度范圍內，隨著每一度溫度變化，鉑具有穩(wěn)定且清晰的電阻變化。RTD的優(yōu)點是能夠長期穩(wěn)定且準確的輸出。與熱電偶相比，缺點是初始成本較高且測量范圍有限(請參閱下圖)。
熱電偶由一端相連的兩個不同電導體構成。兩個導體的連接點處溫度變化時，會在導體間產(chǎn)生電壓。了解該電壓和溫度的關系后，我們可以推斷出所測溫度。熱電偶是由幾種不同的材料復合而成的。每種組分對應的溫度范圍不同。與RTD相比，熱電偶更耐用、更便宜、響應更快并且測量范圍更廣。但熱電偶不夠穩(wěn)定，并且準確度隨時間推移有所下降。
這兩種傳感器中，熱電偶比較常用。
溫度變送器
與所有的現(xiàn)場儀表相同，溫度讀數(shù)的目的是將信息及時、準確、可靠地返回至控制器/監(jiān)視器。
RTD和熱電偶可與接收裝置直接連接。
那么，為什么要使用溫度變送器呢？
每種傳感器與接收裝置直接接線時都有相應的問題。通常，這些方法都會對傳感器信號的準確性和可靠性產(chǎn)生負面影響。
RTD使用延長線。這些電線增加了RTD信號的電阻。由于RTD利用電阻測量溫度，因此任何與溫度無關的電阻到達接收裝置時都會導致誤差。“額外的”電阻可以通過3線制或4線制RTD進行補償。額外的線路用于測量接線時的電阻。接收裝置可以利用這些信息抵消額外的電阻。但是3線制或4線制會導致額外的電纜敷設管道。這種電纜敷設的成本是常規(guī)2線制電纜的兩倍。
熱電偶需要使用特殊接線與接收裝置連接。這種接線電纜的材質需要與熱電偶相同。如果采用不同的材料進行接線，接收裝置會接收到一個損壞的信號。熱電偶安裝時需要確保特殊接線可用，并且可以為今后的維護保持供應，這又增加了使用熱電偶的復雜性，同時也需要考慮特殊接線的成本(尤其帶有長接線管道時)。
溫度變送器能夠解決這些問題。變送器可以靠近傳感器放置，以減少所需的特殊接線，從而降低潛在的誤差。變送器將傳感器信號轉換為可傳輸更遠距離的信號。該信號可以是簡單的4～20 mA DC模擬信號、數(shù)字信號(HART協(xié)議、BRAIN協(xié)議或FOUNDATION™現(xiàn)場總線協(xié)議)或無線信號(ISA100)。變送器使用標準雙絞線將準確可靠的信號傳輸至目標接收裝置，使用無線變送器時則無需電線。
這樣，信息即可及時、準確、可靠地返回至控制器/監(jiān)視器。
