又老又碍事?
过程可变温度通常被吹捧为过程控制应用中测量最多的变量。如果这是真的(很有可能是真的);(参见附带的侧栏)，温度测量很容易被认为是理所当然的。然而，在正确的位置定位热电偶或RTD，连接所需的电子设备向控制器发送信号，一个…
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过程可变温度通常被吹捧为过程控制应用中测量最多的变量。如果这是真的(很有可能是真的);(参见附带的侧栏)，温度测量很容易被认为是理所当然的。然而，在正确的位置定位热电偶或RTD，连接所需的电子设备以向控制器发送信号，并连接到最终的控制元件并不总是像听起来那么简单。
通常情况下，细节会成为阻碍。任何控制工程师都会告诉你，一旦问题被定义，解决方案的“细节决定成败”。任何被轻视或忽视的东西都有可能破坏结果，无论是在试运行时还是在生产运行期间的一个非常不合适的时间。
随着时间的推移，温度测量已经发展成为一种值得信赖的技术，以至于大多数控制工程师经常认为它是理所当然的。据Eurotherm Barber-Colman产品经理丹尼斯•哈布莱维茨(Dennis Hablewitz)说，“市场惯性”的部分原因是控制工程师信任这项技术，会自动一次又一次地重新审视同一项技术。
缓慢而稳定的进展
热电偶在精度和一致性方面取得了稳步进展。这种增益主要来自于用于制造双金属结的材料。更高的纯度和一致性，现在可在原料金属线提高热电偶精度，而不改变规格。而且，随着这些材料变得常规可用，基于热电偶的传感器在传感器之间表现出更高的一致性。热电偶元件表现出更好的精度，新合金的发展使它们能够在更高的温度下使用。
哈布莱维茨指出，并非热电偶组件的所有组件都发生了变化。“尽管元件和保护管已经看到了材料的改进，热电偶绝缘没有。现在用于保护管的材料，如高钴合金，不仅可以抵抗更高的温度，而且可以抵抗腐蚀和渗碳。然而，与标准材料相比，这些材料的成本很高。”
安装简单
热电偶井的深度是根据具体应用而定的，因此，安装在热电偶井中的传感器也必须指定正确的长度。在具有多个和不同深度的温度计套管的过程应用中，储存匹配的传感器长度可能会很昂贵。此外，对于直线型传感器，必须经常拆卸连接头和热电偶组件来安装传感器。
Moore Industries-International (Sepulveda, Calif.)提供了Worm系列柔性温度传感器，可以切割以适应不同深度的温度计套管。蠕虫也可以弯曲，使其适合通过顶部或外壳的面。它滑动通过外壳的入口端口，并扣到位，而无需移除外壳，连接头，或任何组装组件。该传感器有多种配置，包括3线和4线铂rtd以及J型和k型热电偶。它们可以承受高达1100华氏度的高温。
Moore Industries公司的温度应用专家J.R. Madden表示，这些传感器已被雪佛龙德士古公司(ChevronTexaco, Calif. Sellows)应用于多个温度计套管中，用于监测蒸汽管线的温度，以保持运输和原油储罐的温度。马登说，虽然性能和可靠性是本应用程序选择Worm的主要原因，但选择它主要是因为它大大降低了库存需求。此前，该公司的rtd和热电偶种类繁多，长度各异。”
灵活性也很重要
并非所有温度传感器技术的改进都发生在传感器的“业务”端。事实上，封装技术(尤其是微型化)和电子技术的进步已经帮助控制工程师将这项技术应用于更广泛的领域。
纽柯钢铁公司位于北卡罗来纳州哈特福德的工厂是一家使用连续铸造工艺制造钢铁的铸造厂。为了保证接收钢水的模具得到适当均匀的加热，在模具壁上嵌入了不少于240个热电偶来监测其温度分布。只有在没有“冷”点存在的情况下，才能保证熔融金属通过模具的模具区域的适当流动。
在一个区域有那么多热电偶的问题不是一个传感，而是如何正确连接(或断开，如果传感器发生故障)容易。高传感器密度还要求布线灵活，易于连接到控制系统。
Wahl Instruments Inc.(北卡罗来纳州阿什维尔)的产品经理吉姆•亚当斯(Jim Adams)表示，找到适合这项工作的热电偶不是问题。纽柯公司决定对Italcoppie热电偶探头专门为其所有的美国制造工艺工厂，使用这种类型的设备。热电偶探头有多种尺寸，可弯曲的316不锈钢柄，通过ip67等级的螺纹连接连接到延伸电缆。探针预先连接到键控连接器上，以避免接线错误-当然，在模具表面的近距离内是可能的。如果应用需要，温度传感系统也可以使用rtd而不是热电偶。
可弯曲的钢柄消除了定制管道运行到每个传感器的需要。它还简化了传感器更换和零件库存，因为一个或两个尺寸通常可以适应广泛的连接配置。
所有人都合二为一
并不是所有的温度传感应用都能负担得起，甚至需要复杂的电子设备来执行所需的控制功能。由“ifm效应公司”(Exton, Pa.)开发的TN型温度传感器为这些类型的应用提供了单一封装的便利。
Cross Huller-North America (Port Huron，密歇根州)在其Specht加工线上使用TN温度传感器，用于制造汽车发动机机头。传感器监测机床主轴润滑油的温度。该传感器是用来防止主轴损坏，提供一个输出关闭机器，如果润滑油温度达到一个临界点。
根据ifm效应器产品经理Karl Klinger的说法，“TN温度装置是一个集压力表、开关和变送器于一体的紧凑、独立的装置。传感器的紧凑尺寸和模块化安装使得它很容易安装到克罗斯胡勒机器的歧管。安装可以在现场使用设备的LED和按钮编程完成。”
TN传感器可以在没有额外仪器或温度参考的情况下设置。它的集成控制监视器和探头据说是高度精确的，并且该单元提供高腐蚀和耐热性。该传感器采用PT1000 RTD，电压为1000 V，温度为0°C。两种型号可供选择，双输出(高/低)或开关和模拟输出，具有可调的零和跨度。
大胆前行
使用温度读数作为机械系统中即将出现问题的指示有着悠久的历史。然而，随着温度范围、精度和小型化程度的提高，传感器正在被放置和监控在它们从未去过的地方。
早期检测发动机故障可以避免不必要的维护费用和昂贵的停机时间。在内燃机的情况下，废气温度可以是一个早期指标的异常情况。然而，对这些温度的感知通常留给人工检查和通过手持高温计收集数据-并不总是及时的。在可以使用接触式传感器进行自动扫描的情况下，广泛的温度范围也意味着广泛的传感器范围。
总部位于纽约州斯塔顿岛的工作船舰队Reinauer Transportation最初对每艘工作船上的16个汽缸进行手动检查。由于舰队大部分时间都在海上，因此停机时间必须保持在最低限度。为了确保对废气和其他关键参数(如油和冷却液温度)的准确监测，每艘船都配备了Barnant公司开发的温度扫描仪。
适用于舰队的扫描仪可用于监测多达24种热电偶，包括J, K, T, B, R, S或e型。它具有坚固，轻便的ABS, nema额定外壳，在恶劣的甲板下环境中是必要的。精度等衡系统。
温度传感和温度传感系统可能发展缓慢，但与其他已被证明更具革命性的技术不同，它们仍然相对简单，易于适应各种应用。旧技术并不总是碍事。
温度是测量最多的过程变量还是都市传说?
温度是测量最多的过程变量。这是真的吗，还是只是都市传说的素材?
Eurotherm/ barber - coleman的Dennis Hablewitz通过这种方式解决了温度测量优势的问题。“很难想象有哪个过程或者哪个工业领域不测量温度。几乎所有的加工工业，包括炼油厂、窑炉操作和化学制造，都有数百个温度控制回路。所有的汽车、卡车和固定式发动机都需要对冷却和润滑系统进行温度传感。运动控制系统还采用温度传感作为“智能”设备“健康”监测包的一部分。哈布莱维茨说，传感器现在被嵌入到电机和动力传动部件中。他补充说:“我保证，如果我有足够的预算来做这项研究，我可以证明温度是最重要的测量过程变量。”
德克萨斯州伦诺克斯工业公司(Lennox Industries Inc.)的技术顾问比尔•达夫(Bill Dove)说，工业和商业暖通空调控制系统在控制过程中也严重依赖温度测量，“几乎完全依赖”。多芬还说，压力传感器等其他传感器大量出现的地方是在这些应用的安全系统中。在英维思建筑系统公司(Invensys Buildings Systems)从事技术支持工作的约翰•维特(John Wetter)表示，尽管测量了压力和湿度，但在任何暖通空调系统中，温度占测量量的80%。
无论是否可以证明，在工业控制情况下进行的温度测量的数量似乎是“惊人的”。“好的都市传说就是这样形成的。
1是最孤独的数字(当涉及到区域控制时)
大多数产品开发人员在新产品开发工程开始之前设想应用程序。无论在设计过程的早期阶段想到什么应用，向控制社区介绍产品总是会带来其他潜在的应用。
集成电路制造是Dwyer Instruments Inc. (Michigan City, Ind.)的Love Controls分部32DZ /32- din系列温度/过程控制器的更有趣的应用之一。基于潜在用户的原始输入，32DZ系列旨在提供两个独立的PID温度控制回路，具有模糊逻辑和开发人员专有的自调谐算法，可在最小的可用面板安装封装1/32 DIN中使用。
TGM公司(理查德森，德克萨斯州)是一家为半导体行业提供完整的专利加热器套系统的供应商，用于集成电路(IC)制造工具的真空生产线下游。TGM公司在其Pyewch绝缘加热器套系统中使用32DZ。Pyewch系统旨在提供可控的、连续的、均匀的加热，在真空前线到泵和排气线到收集点没有冷点。半导体制造商在集成电路制造过程中使用该系统，因为许多外来和腐蚀性材料通常不能在工艺室中有效地反应。这种低效率要求对排气管道进行加热，以保持部分反应副产物的蒸汽状态，直到材料离开真空系统，在那里它们可以被适当地减弱。加热排气管道可以提高设备产量，提高工艺产量，减少停机时间和维护成本，并降低排气管道清洁过程中接触有害物质的风险。
TGM研发副总裁Richard MacCracken认识到32DZ的两个PID回路能力可以使TGM在系统中实现更一致的温度控制方面具有优势。据麦克拉肯说，“TGM现在可以为一个控制器提供两个1000欧姆的铂rtd输入，从而用独立的PID回路控制两个加热器。”在此控制器可用之前，TGM将不得不使用两倍的控制器，或者简单地满足于使用相同数量的控制器，但通过使用一个RTD输入来控制单独的加热器来平均温度。用单一区域控制控制两个加热器的方法提供了所需的稳定和均匀的加热。
由于管道装置可以沿着其长度包含如此多的加热器，因此用于控制器的面板空间非常宝贵。32DZ控制器控制两个加热器的能力和它的小尺寸在这里发挥了作用。如果每次安装只需要一半的控制器数量，就可以实现面板空间和初始购买和安装成本的显着节省。
关于基本的接触式温度传感你应该知道什么
在工业领域有三种常用的测量温度的传感器。没有一个被认为是非常高科技的，因为每个都存在了很多年，尽管有些比其他的要长得多。然而，它们都是可行的方法——取决于应用——用于测量最常测量的过程变量。三个基本传感元件-没有特别的顺序-填充系统，热电偶和电阻温度计。以下是它们的工作原理。
填充系统是最基本的传感器。填充系统装置由毛细管组成，毛细管将含有温度敏感流体的灯泡与对压力或体积变化敏感的元件连接起来。这种元件(压力敏感或体积敏感)可以是波纹管、螺旋管、隔膜管或波登管。其中一个元件的运动——机械地与指示、记录或控制装置耦合——是使这种类型的传感器工作的原因。在这些装置中使用的流体类型可以根据预期的应用而有很大的不同。系统可以是液体填充(汞，有机流体等)或蒸汽填充使用挥发性液体。
热电偶是由两种不同的金属(通常是电线)在热端连接而成的组件。在另一端，“冷”结，测量开路电压。这个电压，通常被称为塞贝克电压或emf，由德国物理学家j·t·塞贝克命名，它取决于热和冷端之间的温差以及所使用的两种金属的塞贝克系数。简单地说，当冷端温度已知或测量电路对冷端温度进行补偿时，电压测量表明热端温度。可提供各种类型的热电偶-T型，J型，K型，R型，S型等-使用各种不同的材料来处理各种温度范围。精度因应用而异。
电阻温度计使用的传感元件在其温度和测量电阻之间具有可预测和稳定的关系。所用材料(通常是电线或薄膜)的比电阻必须相对较高，以便于测量其电阻。惠斯通电桥电路连接在传感器上，测量其电阻，并将其转换为温度读数。就像热电偶一样，根据预期应用的温度范围选择传感器(电阻灯泡)的材料。与热电偶不同，电阻温度计或rtd提供出色的稳定性，可重复性和灵敏度。
热敏电阻是电阻传感器的一种形式，它使用一个特殊制备的固态结(通常是一个二极管)，它会随着温度的变化而改变电阻。热敏电阻是一种小众产品，可以在非常窄的温度范围内产生大信号。它们已经进化成稳定、精确的传感器。它们在成本上与rtd竞争。
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