2025/10/28 04/14/14
温度变送器是什么?
工作原理与核心流程
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信号感知:热电偶或热电阻等测温元件感应温度变化,产生相应的微弱小信号(热电势或电阻值变化)。 - 2
信号输入与处理:变送器接收这些原始信号,内部的电路会对其进行稳压滤波(消除干扰)、运算放大(提升信号强度)。一个非常关键的步骤是非线性校正,因为温度与这些电信号之间的关系往往不是完美的直线,此环节可修正这一偏差,确保最终输出与温度呈线性关系。对于热电偶,还必须进行冷端补偿,以消除变送器自身所处环境温度波动对测量结果的影响 。 - 3
信号转换与输出:处理后的信号通过V/I(电压/电流)转换等电路,被变换成标准的4-20mA直流电流信号(最为常见)或其他标准信号,然后稳定地输出并远传到控制室 。
主要类型与特点
按传感器原理分: 热电偶温度变送器:专门处理热电偶信号,适用于高温测量场合,例如K型热电偶可测量0-1300℃的温度 。 热电阻温度变送器:用于处理Pt100、Cu50等热电阻信号,在中低温测量领域(如-200℃至850℃)具有较高的精度和稳定性 。
按结构形式分: 一体化温度变送器:这是将测温传感器和信号转换器集成在一个紧凑的接线盒内的设计。它最大优点是节省空间、安装简便、抗干扰能力更强,直接输出标准信号,节约了昂贵的补偿导线成本,在现场环境中应用非常广泛 。 分体式/导轨安装式温度变送器:变送器模块独立,可安装在控制柜的标准导轨上,常用于集中处理多路温度信号,布局整齐,维护方便 。
按技术等级分: 模拟型温度变送器:实现基本的信号转换功能,性价比高。 智能温度变送器:内置微处理器,支持HART、FF等通信协议。用户可以通过手操器或软件远程修改量程、分度号等参数,具备自诊断功能,精度更高(可达±01%甚至±005%),代表了发展趋势 。
广泛应用场景
石油、化工、化纤:监测反应釜、管道、储罐的温度,确保化学反应在安全高效的条件下进行,这是其最经典和严苛的应用场景之一 。 电力、冶金:在电站锅炉、加热炉、高炉等高温设备中,进行精确的温度监控,直接关系到设备安全和能源效率 。 制药与食品:在发酵、灭菌、冷冻、烘焙等工艺中,严格控制温度是保证产品品质和安全的核心,对卫生型和防爆型变送器有特定需求 。 暖通空调(HVAC):测量室内外温度、风管和水系统温度,为楼宇自动化控制提供依据,实现舒适与节能 。 环境监测与科研:用于测量大气、土壤、水体的温度,服务于气象、农业和科研等领域 。
选型、安装与维护要点
测温范围与精度要求:根据实际工艺温度,选择合适量程和精度等级(如±05%、±02%)的变送器。 传感器类型(输入信号):确定使用热电偶(K、E、S、B型等)还是热电阻(Pt100等)。 输出信号类型:最常见的是4-20mA,也可根据需要选择电压输出或数字信号(如RS485、HART)。 安装环境与防护要求:考虑现场是否有防爆(如dⅡCT6)、防腐、防水(IP等级)、振动等特殊要求 。 电源与接线方式:常见为两线制,节省布线成本。
安装位置:应尽量靠近测温点以减少干扰,同时避开强电磁场、剧烈振动和环境温度剧烈波动的位置。 正确接线:严格按照说明书接线,特别是电源极性。在干扰严重场合,必须使用屏蔽电缆并将屏蔽层牢固接地。 安全防护:测量高温介质(>>100℃)时,应在传感器腔与接线盒间用填充材料隔离,防止接线盒过热损坏 。 定期校准:为保证测量精度,建议每6个月至1年对温度变送器进行一次校准 。
