溫度變送器

溫度變送器與直連式產品相比有顯著的進步。它進行先進診斷的同時無需特殊接線，並簡化了工程和維護工作。橫河電機提供接線盒內嵌式、盤裝式和現場安裝式設備，可以涵蓋不同溫度的應用場景。

接線盒內嵌安裝

接線盒內嵌安裝變送器提供了一種經濟實惠的方法進行工業溫度測量。

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工業溫度測量

溫度是四個基本製程測量值之一(其他三個是壓力、液位和流量)。溫度測量可用於一系列不同的應用場景。如果溫度讀數不準確，則會對其他依據其計算的測量產生影響。

例如，在一個製程中，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製程加熱使其達到100°F (儘管實際上並不需要)。這部分浪費的能源每年會花費多少錢呢？當然，這取決於我們談論的水量。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，以及為什麼要使用溫度變送器。

傳感器

經製多年的發展，業內已經出現了許多傳感器。它們均通製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。了解可預測變化後，可以設計有可視刻度的溫度計，從中讀取溫度值。但是，在工業應用中，我們需要比水銀溫度計更精確的儀表。工業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和熱電偶之間的區别是什麼？

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後，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。在較大的溫度範圍內，隨著每一度溫度變化，鉑具有穩定且清晰的電阻變化。RTD的優點是能夠長期穩定且準確的輸出。與熱電偶相比，缺點是初始成本較高且測量範圍有限(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，會在導體間產生電壓。了解該電壓和溫度的關系後，我們可以推斷出所測溫度。熱電偶是由幾種不同的材料複合而成的。每種組分對應的溫度範圍不同。與RTD相比，熱電偶更耐用、更便宜、響應更快並且測量範圍更廣。但熱電偶不夠穩定，並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。

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與所有的現場儀表相同，溫度讀數的目的是將訊息及時、準確、可靠地返回至控制器/監視器。

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RTD和熱電偶可與接收裝定直接連接。

那麼，為什麼要使用溫度變送器呢？

每種傳感器與接收裝定直接接線時都有相應的問題。通常，這些方法都會對傳感器訊號的準確性和可靠性產生負面影響。

RTD使用延長線。這些電線增加了RTD訊號的電阻。由於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定時都會導致誤差。“額外的”電阻可以通製3線制或4線制RTD進行補償。額外的線路用於測量接線時的電阻。接收裝定可以利用這些訊息抵消額外的電阻。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2線制電纜的兩倍。

熱電偶需要使用特殊接線與接收裝定連接。這種接線電纜的材質需要與熱電偶相同。如果採用不同的材料進行接線，接收裝定會接收到一個損壞的訊號。熱電偶安裝時需要確保特殊接線可用，並且可以為今後的維護保持供應，這又增加了使用熱電偶的複雜性，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定，以減少所需的特殊接線，從而降低潛在的誤差。變送器將傳感器訊號轉換為可傳輸更遠距離的訊號。該訊號可以是簡單的4～20 mA DC模擬訊號、數字訊號(HART協議、BRAIN協議或FOUNDATION™現場總線協議)或無線訊號(ISA100)。變送器使用標準雙絞線將準確可靠的訊號傳輸至目標接收裝定，使用無線變送器時則無需電線。

這樣，訊息即可及時、準確、可靠地返回至控制器/監視器。

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