如何选择温度变送器？选择温度变送器的10个技巧

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    虽然使用温度变送器有许多实际和经济上的优势，但最基本的是确保测量完整性并将温度传感器的低电平（欧姆或毫伏）信号转换为标准的4-20mA电流信号，这些信号很容易被监视和控制系统，例如DCS或PLC。
    即使在对成本敏感的应用中，推进技术也使得温度变送器的使用成本低廉。那么如何选择温度变送器呢？下面跟小编来看看选择温度变送器的10个技巧
1.面板背面或本地安装
    指定温度变送器时，最基本的考虑因素可能是安装温度变送器的环境。如果传感器测量和控制室之间的距离相对较短并且没有工厂电气“噪声”，则温度变送器可以廉价地安装在控制室中，传感器延长线通向它们。这些变送器配置称为DIN型或轨道式安装外壳（图1）。出于经济原因，多个高密度DIN型变送器安装在多单元保护外壳的安装导轨上，并由公共电源供电。

图1.导轨安装外壳通常安装在表面或多单元保护外壳中。
    如果传感器和控制室之间存在长距离，或者如果工厂噪声会对传感器相对“弱”的低电平信号产生不利影响，则温度变送器应尽可能靠近传感器安装。这将允许传感器信号被调节并转换为更强大的4-20mA信号，能够更好地承受通过“噪声”设备的长距离传输。
对于这些应用，变送器单独安装在可现场安装的外壳中，称为连接或热电偶套管头（图2）。为了适应腐蚀性，腐蚀性，危险性，软管或仅仅是恶劣的天气条件，连接头有各种形状和材料，包括铝，不锈钢，铁和塑料。在哪里会有安全感。更糟糕的是，对于固定范围的发射器，如果必须更换为不同的传感器类型，那你就不走运了。

图2.现场安装的外壳适用于腐蚀性，腐蚀性，危险性，软管下降或仅仅是恶劣的恶劣天气条件。
    基于微处理器的通用变送器提供了大量的操作优势，其价格略高于许多限制性固定范围的同类产品。其中最重要的是能够设置处理各种不同的传感器类型和温度范围。这可能包括热电偶（J，K，E，T，R，S，B，N和C）和RTD（2线，3线和4线; Pt，Cu和Ni; 10至1000欧姆），温度范围为-328至1562°F（-200至850°C）。通用变送器可设置为监测传感器建立曲线内的任何范围。因此，您可以将变送器设置为“集中”在对过程重要的确切范围内。
    可以指定和存储一种变送器类型以处理设施中的每个应用。如果您（像大多数人一样）使用许多不同的传感器类型，不得不改变您使用的传感器类型，或者只是不确定将来会发生什么，通用变送器是一种更灵活的方式。

图3.对于表面测量，传感器和变送器可以直接夹紧，捆扎，螺栓连接或焊接到测量点。
3.配置方法
    可使用板载控制，手持配置器和/或PC软件配置可用的通用温度变送器。板载控制提供的优势是不必依赖外部设备来执行设置。但是，可用的配置选项有时非常有限。
    手持式配置器通常与智能仪器相关联，例如智能HART®温度变送器。它们的优势在于能够从4-20mA回路的任何方便的终端点重新配置变送器。缺点是手持设备可能不够直观，价格昂贵（超过2500美元），有时只能用于一种类型或类别的仪器。
PC配置是最通用的，到目前为止最简单和最快的使用（图4）。所有操作参数，甚至复杂的自定义传感器线性化表，都可以从软件窗口轻松选择，并在几分钟内下载到变送器。一台伟大的PC比许多手持设备的成本低，并且可以用于许多其他目的。唯一的缺点是必须将发射器带到PC，或者必须将笔记本电脑带到发射器进行配置。

图4. PC软件只需几分钟即可完成变送器配置。
4.准确性和稳定性
    温度变送器的测量精度差异很大。在低端，您可以预期±1°F的精度。在高端，一些发射器可提供±0.025°F的惊人精度。 许多因素都会影响整体精度，包括：输入精度，输出精度; 解析度; 线性度; 负载效应; 线电压效应; 冷端补偿（用于热电偶）; 可重复性; 环境温度效应; EMI / RFI效应; 和传感器引线电阻效应。使问题复杂化，确定准确度的方式因制造商而异。
    在进行准确性比较时，请记住，某些供应商使用术语线性来代替准确性。其他人将说明精度规格包括线性和可重复性，并假设由环境温度条件波动引起的误差。还有其他规格以选定的温度范围，温度读数或测量范围表示。请务必阅读细则，以便在运行条件下正确确定给定发射器的准确度。当然，您的申请所需的准确程度取决于流程本身的性质。一般来说，准确度越高，几乎每个过程的结果就越确定。
   精度是指在给定时间内变送器输出的不确定性水平，而稳定性是变送器或传感器在一段时间内的输出的不确定性。稳定性（通常指定为每年温度跨度的百分比）将帮助您了解系统需要常规校准的频率。制造商提供的典型长期稳定性规格为6个月至5年。
5.传感器选择
    您的温度变送器供应商应该能够为您的应用推荐最佳传感器。一般而言，RTD将为您提供比热电偶（T / C）更精确，更稳定的温度测量，前提是更脆弱的RTD可以承受环境。
RTD或T / C输出会因温度循环，温度波动，腐蚀，引线退化，湿气和污染而发生变化。在可能的情况下，使用4线RTD，并指定能够接受“真正的”4线RTD输入的温度变送器。优点是RTD电路中的第四条线有效地抵消了由于引线之间的电阻不平衡引起的误差。RTD引线中每欧姆的不平衡会导致2.5°C的测量误差。
6. RFI / EMI保护和信号隔离
    始终指定具有规定的RFI / EMI抗扰度规范的变送器。射频干扰（RFI）和电磁干扰的影响会导致发射机性能和精度的不可预测性和不可重复性降低，甚至导致仪器完全失灵。
    即使您认为您的环境“无噪音”，也只考虑可能的RFI / EMI干扰的一些来源：移动和固定无线电，电视和手持（对讲机）发射机; 变压器; 交流和直流电动机; 大型电磁阀或继电器; 甚至荧光灯。
7.诊断能力
    温度变送器，即使是简单的固定范围模拟变送器，也能够在传感器输入丢失的情况下以4-20mA输出高档或低档的形式提供基本诊断。这是为了提醒您传感器烧坏。
    具有智能诊断功能的温度变送器可以更进一步。除了高档/低档驱动之外，它们还会持续监控传感器，如果在操作过程中导线断线或以其他方式停止发送信号，可以通过整数数字显示器（如果是指示发射器）或使用他们的PC配置软件。特定故障消息消除了移除传感器或检查所有引线以诊断问题的工作（图5）。

图5.某些变送器提供特定的故障消息，可加快诊断准确的传感器问题。
8.数字通信
    绝大多数安装且仍在指定的温度变送器使用4-20mA信号用于与控制设备或系统的接口。4-20mA是标准配置，它很简单，值得信赖，而且有效。
   随着用户意识到实施可用的数字协议策略的好处，这种情况正在发生变化。最明显的优势包括能够将多个发射器多点连接到一对双绞线上，从而节省布线和安装成本。第二个重要优点是数字通信允许发射机直接向系统提供有价值的环路诊断信息。这可用于警告用户传感器和变送器的问题，甚至警告预防性维护的潜在问题。缺点是除了新的所有数字通信发送器之外，您还必须致力于能够接受数字通信协议数据的控制系统。
9.机构认证
    危险区域认证通常不是一种选择，而是一项要求。全球性机构，测试和认证仪器通常可安全地安装在危险区域。危险区域通常包括可能存在爆炸性气体（如氢气或乙炔）的区域。如果要在危险区域安装仪器，则需要确保指定一个额定用于“分类”区域的仪器。这通常由识别仪器危险区域等级的编码系统表示。例如，如果仪器经过FM认证可用于防爆区域，则设备上的编码应如下所示：I类，I类，A，B，C，D组。
10.特殊功能
    毫无疑问，作为最受测量的过程变量，温度将具有数十个（如果不是数百个）非常独特的应用特定要求。幸运的是，市场需求促使温度变送器制造商通过非常专业的功能来满足这些需求。这可能包括可编程的集成数字显示器，以显示特定应用的操作参数（图6）; 能够为非标准传感器输入构建自定义线性化表; 先进的传感器微调技术，可实现高达±0.025°F的惊人测量精度。如果你需要它，它可能是可用的。

图6.特殊功能，如可自定义的显示，有助于满足独特的应用要求。