如何選擇溫度變送器？選擇溫度變送器的10個技巧

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    雖然使用溫度變送器有許多實際和經濟上的優勢，但最基本的是確保測量完整性并將溫度傳感器的低電平（歐姆或毫伏）信號轉換為標準的4-20mA電流信號，這些信號很容易被監視和控制系統，例如DCS或PLC。
    即使在對成本敏感的應用中，推進技術也使得溫度變送器的使用成本低廉。那么如何選擇溫度變送器呢？下面跟小編來看看選擇溫度變送器的10個技巧
1.面板背面或本地安裝
    指定溫度變送器時，最基本的考慮因素可能是安裝溫度變送器的環境。如果傳感器測量和控制室之間的距離相對較短并且沒有工廠電氣“噪聲”，則溫度變送器可以廉價地安裝在控制室中，傳感器延長線通向它們。這些變送器配置稱為DIN型或軌道式安裝外殼（圖1）。出于經濟原因，多個高密度DIN型變送器安裝在多單元保護外殼的安裝導軌上，并由公共電源供電。

圖1.導軌安裝外殼通常安裝在表面或多單元保護外殼中。
    如果傳感器和控制室之間存在長距離，或者如果工廠噪聲會對傳感器相對“弱”的低電平信號產生不利影響，則溫度變送器應盡可能靠近傳感器安裝。這將允許傳感器信號被調節并轉換為更強大的4-20mA信號，能夠更好地承受通過“噪聲”設備的長距離傳輸。
對于這些應用，變送器單獨安裝在可現場安裝的外殼中，稱為連接或熱電偶套管頭（圖2）。為了適應腐蝕性，腐蝕性，危險性，軟管或僅僅是惡劣的天氣條件，連接頭有各種形狀和材料，包括鋁，不銹鋼，鐵和塑料。在哪里會有安全感。更糟糕的是，對于固定范圍的發射器，如果必須更換為不同的傳感器類型，那你就不走運了。

圖2.現場安裝的外殼適用于腐蝕性，腐蝕性，危險性，軟管下降或僅僅是惡劣的惡劣天氣條件。
    基于微處理器的通用變送器提供了大量的操作優勢，其價格略高于許多限制性固定范圍的同類產品。其中最重要的是能夠設置處理各種不同的傳感器類型和溫度范圍。這可能包括熱電偶（J，K，E，T，R，S，B，N和C）和RTD（2線，3線和4線; Pt，Cu和Ni; 10至1000歐姆），溫度范圍為-328至1562°F（-200至850°C）。通用變送器可設置為監測傳感器建立曲線內的任何范圍。因此，您可以將變送器設置為“集中”在對過程重要的確切范圍內。
    可以指定和存儲一種變送器類型以處理設施中的每個應用。如果您（像大多數人一樣）使用許多不同的傳感器類型，不得不改變您使用的傳感器類型，或者只是不確定將來會發生什么，通用變送器是一種更靈活的方式。

圖3.對于表面測量，傳感器和變送器可以直接夾緊，捆扎，螺栓連接或焊接到測量點。
3.配置方法
    可使用板載控制，手持配置器和/或PC軟件配置可用的通用溫度變送器。板載控制提供的優勢是不必依賴外部設備來執行設置。但是，可用的配置選項有時非常有限。
    手持式配置器通常與智能儀器相關聯，例如智能HART®溫度變送器。它們的優勢在于能夠從4-20mA回路的任何方便的終端點重新配置變送器。缺點是手持設備可能不夠直觀，價格昂貴（超過2500美元），有時只能用于一種類型或類別的儀器。
PC配置是最通用的，到目前為止最簡單和最快的使用（圖4）。所有操作參數，甚至復雜的自定義傳感器線性化表，都可以從軟件窗口輕松選擇，并在幾分鐘內下載到變送器。一臺偉大的PC比許多手持設備的成本低，并且可以用于許多其他目的。唯一的缺點是必須將發射器帶到PC，或者必須將筆記本電腦帶到發射器進行配置。

圖4. PC軟件只需幾分鐘即可完成變送器配置。
4.準確性和穩定性
    溫度變送器的測量精度差異很大。在低端，您可以預期±1°F的精度。在高端，一些發射器可提供±0.025°F的驚人精度。 許多因素都會影響整體精度，包括：輸入精度，輸出精度; 解析度; 線性度; 負載效應; 線電壓效應; 冷端補償（用于熱電偶）; 可重復性; 環境溫度效應; EMI / RFI效應; 和傳感器引線電阻效應。使問題復雜化，確定準確度的方式因制造商而異。
    在進行準確性比較時，請記住，某些供應商使用術語線性來代替準確性。其他人將說明精度規格包括線性和可重復性，并假設由環境溫度條件波動引起的誤差。還有其他規格以選定的溫度范圍，溫度讀數或測量范圍表示。請務必閱讀細則，以便在運行條件下正確確定給定發射器的準確度。當然，您的申請所需的準確程度取決于流程本身的性質。一般來說，準確度越高，幾乎每個過程的結果就越確定。
   精度是指在給定時間內變送器輸出的不確定性水平，而穩定性是變送器或傳感器在一段時間內的輸出的不確定性。穩定性（通常指定為每年溫度跨度的百分比）將幫助您了解系統需要常規校準的頻率。制造商提供的典型長期穩定性規格為6個月至5年。
5.傳感器選擇
    您的溫度變送器供應商應該能夠為您的應用推薦最佳傳感器。一般而言，RTD將為您提供比熱電偶（T / C）更精確，更穩定的溫度測量，前提是更脆弱的RTD可以承受環境。
RTD或T / C輸出會因溫度循環，溫度波動，腐蝕，引線退化，濕氣和污染而發生變化。在可能的情況下，使用4線RTD，并指定能夠接受“真正的”4線RTD輸入的溫度變送器。優點是RTD電路中的第四條線有效地抵消了由于引線之間的電阻不平衡引起的誤差。RTD引線中每歐姆的不平衡會導致2.5°C的測量誤差。
6. RFI / EMI保護和信號隔離
    始終指定具有規定的RFI / EMI抗擾度規范的變送器。射頻干擾（RFI）和電磁干擾的影響會導致發射機性能和精度的不可預測性和不可重復性降低，甚至導致儀器完全失靈。
    即使您認為您的環境“無噪音”，也只考慮可能的RFI / EMI干擾的一些來源：移動和固定無線電，電視和手持（對講機）發射機; 變壓器; 交流和直流電動機; 大型電磁閥或繼電器; 甚至熒光燈。
7.診斷能力
    溫度變送器，即使是簡單的固定范圍模擬變送器，也能夠在傳感器輸入丟失的情況下以4-20mA輸出高檔或低檔的形式提供基本診斷。這是為了提醒您傳感器燒壞。
    具有智能診斷功能的溫度變送器可以更進一步。除了高檔/低檔驅動之外，它們還會持續監控傳感器，如果在操作過程中導線斷線或以其他方式停止發送信號，可以通過整數數字顯示器（如果是指示發射器）或使用他們的PC配置軟件。特定故障消息消除了移除傳感器或檢查所有引線以診斷問題的工作（圖5）。

圖5.某些變送器提供特定的故障消息，可加快診斷準確的傳感器問題。
8.數字通信
    絕大多數安裝且仍在指定的溫度變送器使用4-20mA信號用于與控制設備或系統的接口。4-20mA是標準配置，它很簡單，值得信賴，而且有效。
   隨著用戶意識到實施可用的數字協議策略的好處，這種情況正在發生變化。最明顯的優勢包括能夠將多個發射器多點連接到一對雙絞線上，從而節省布線和安裝成本。第二個重要優點是數字通信允許發射機直接向系統提供有價值的環路診斷信息。這可用于警告用戶傳感器和變送器的問題，甚至警告預防性維護的潛在問題。缺點是除了新的所有數字通信發送器之外，您還必須致力于能夠接受數字通信協議數據的控制系統。
9.機構認證
    危險區域認證通常不是一種選擇，而是一項要求。全球性機構，測試和認證儀器通?？砂踩匕惭b在危險區域。危險區域通常包括可能存在爆炸性氣體（如氫氣或乙炔）的區域。如果要在危險區域安裝儀器，則需要確保指定一個額定用于“分類”區域的儀器。這通常由識別儀器危險區域等級的編碼系統表示。例如，如果儀器經過FM認證可用于防爆區域，則設備上的編碼應如下所示：I類，I類，A，B，C，D組。
10.特殊功能
    毫無疑問，作為最受測量的過程變量，溫度將具有數十個（如果不是數百個）非常獨特的應用特定要求。幸運的是，市場需求促使溫度變送器制造商通過非常專業的功能來滿足這些需求。這可能包括可編程的集成數字顯示器，以顯示特定應用的操作參數（圖6）; 能夠為非標準傳感器輸入構建自定義線性化表; 先進的傳感器微調技術，可實現高達±0.025°F的驚人測量精度。如果你需要它，它可能是可用的。

圖6.特殊功能，如可自定義的顯示，有助于滿足獨特的應用要求。