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堅固而可靠的溫度感測裝置

ABB(中國)有限公司
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                   (提供: ABB(中國)有限公司儀表產(chǎn)品部 )  

  監(jiān)測與控制關(guān)鍵流程參數(shù)(如壓力、溫度、液位及流量),可以優(yōu)化工廠的績效。隨著自動化水平的提高,客戶需要測量儀器具有更強大的功能、更高的可靠性以及精度。關(guān)于重要參數(shù)的準確信息對于流程工程師十分重要,有助于他們做出正確決定,并實現(xiàn)安全的工作環(huán)境。這些要求同樣適合所有測量指標中最為經(jīng)典的一項–溫度。
  
  在不斷變化的環(huán)境條件下準確地測量溫度,這是工業(yè)測量專家所面臨的最為嚴峻的挑戰(zhàn)。例如,鋼廠是非常經(jīng)典的、近乎無法測量的情況。帶材及棒材熱軋廠中再熱爐的背景溫度可能會比測量對象高許多。煉鋼流程(如鍍鋅層退火處理,在鋼板上形成一個抗銹蝕層)中如缺少精密的溫度測量,鋼鐵工業(yè)每年的損失將以百萬美元計。
  
  目前最為重要的趨勢之一是從獨立的機械式溫度監(jiān)視器轉(zhuǎn)移到數(shù)字式網(wǎng)絡化集成系統(tǒng)。機械式系統(tǒng)將繼續(xù)用于電子系統(tǒng)無法工作的特殊應用,如極高的溫度條件。不過,光學纖維、聲學及振蕩晶體技術(shù)的最新進展將推動新裝置的開發(fā),這些裝置能夠抵抗最為惡劣的環(huán)境,同時具有最高的測量精度。
  
  用于溫度測量的新老技術(shù)
  溫度是最常測量的環(huán)境物理量。這并不奇怪,因為它能影響大多數(shù)物理、化學、電子、機械與生物系統(tǒng)。某些流程僅在狹窄的溫度范圍內(nèi)才能正常工作。在需要優(yōu)化這些流程時,控制系統(tǒng)通過來自溫度傳感器的反饋而把溫度保持在指定的極限內(nèi)。
  
  幾種溫度感測裝置已得到廣泛使用,例如電阻溫度檢測器(RTD)、熱電偶、熱敏電阻以及傳感器集成電路(IC)。不過,非線性、不敏感性、自加熱、長期穩(wěn)定性不足、信號強度低以及對磁場的依賴等不利因素都會影響溫度測定的精度。傳統(tǒng)的測量技術(shù)至少具有其中的一項缺點。
  
  更高的產(chǎn)品質(zhì)量、更嚴格的環(huán)保規(guī)定、對生產(chǎn)率優(yōu)化的更大需求都迫使工廠逼近最大極限。這反過來對所有傳感器(包括溫度)的精度和耐用性提出了挑戰(zhàn)。
  
  此外,ISO 9000所要求的強制性文獻編制及可追溯性刺激了新材料的開發(fā)工作,并進一步提高了微系統(tǒng)技術(shù)。
  
  新型傳感器(光纖傳感器、振蕩晶體溫度傳感器和聲學傳感器)的使用目前僅限于特殊應用和實驗室。對于工業(yè)用途,基于鉑電阻溫度計或熱電偶的接觸式溫度計仍體現(xiàn)了耐用性、精度和經(jīng)濟性的最佳結(jié)合。
  
  接觸式溫度計包含一個對溫度敏感的元件,后者被集成在一個所謂的保護管中。它能保護傳感器不受惡劣運行條件的影響,并使其不必中斷流程便可更換。提供標準化保護管設(shè)計,用于不同的測量應用,如氣體、蒸汽及液體。盡管用于嚴酷工業(yè)應用的測溫元件外觀相似,它們的長期穩(wěn)定性和使用壽命實際上卻有顯著差異。組裝、連接技術(shù)和材料品質(zhì)的正確組合是實現(xiàn)溫度測量精度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。
  
  變送器設(shè)計是溫度測量技術(shù)領(lǐng)域中最為重大的創(chuàng)新。數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)了故障補償與自控功能,還能靈活地調(diào)整變送器,使其完成實際測量任務。
  
  用回路供電的變送器模塊(位于溫度計的接線盒內(nèi))在世界各地得到使用,因為它能減少對電纜布線的要求,并且不易受到干擾的影響。目前,由于成本更低、更為強大的智能化HART轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn),對流程工程中模擬儀器的需求正日漸減少。變送器可以與大多數(shù)常見的網(wǎng)絡架構(gòu)(如Foundation Fieldbus,PROFIBUS 及 HART)實現(xiàn)無縫對接。這給未來的溫度測量技術(shù)帶來了眾多的診斷機會。1
  1 溫度變送器的演變
   


 

狀 態(tài): 離線

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