堅固而可靠的溫度感測裝置
2026-04-24 21:48:37
（提供： ABB(中國)有限公司儀表產品部 ）
監測與控製關鍵流程參數（如壓力、溫度、液位及流量），可以優化工廠的績效。隨著自動化水平的提高，客戶需要測量儀器具有更強大的功能、更(geng)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)以(yi)及(ji)精(jing)度(du)。關(guan)於(yu)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)的(de)準(zhun)確(que)信(xin)息(xi)對(dui)於(yu)流(liu)程(cheng)工(gong)程(cheng)師(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)，有(you)助(zhu)於(yu)他(ta)們(men)做(zuo)出(chu)正(zheng)確(que)決(jue)定(ding)，並(bing)實(shi)現(xian)安(an)全(quan)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)。這(zhe)些(xie)要(yao)求(qiu)同(tong)樣(yang)適(shi)合(he)所(suo)有(you)測(ce)量(liang)指(zhi)標(biao)中(zhong)最(zui)為(wei)經(jing)典(dian)的(de)一(yi)項(xiang)–溫度。
在不斷變化的環境條件下準確地測量溫度，這是工業測量專家所麵臨的最為嚴峻的挑戰。例如，鋼廠是非常經典的、近乎無法測量的情況。帶材及棒材熱軋廠中再熱爐的背景溫度可能會比測量對象高許多。煉鋼流程（如鍍鋅層退火處理，在鋼板上形成一個抗鏽蝕層）中如缺少精密的溫度測量，鋼鐵工業每年的損失將以百萬美元計。
目(mu)前(qian)最(zui)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)趨(qu)勢(shi)之(zhi)一(yi)是(shi)從(cong)獨(du)立(li)的(de)機(ji)械(xie)式(shi)溫(wen)度(du)監(jian)視(shi)器(qi)轉(zhuan)移(yi)到(dao)數(shu)字(zi)式(shi)網(wang)絡(luo)化(hua)集(ji)成(cheng)係(xi)統(tong)。機(ji)械(xie)式(shi)係(xi)統(tong)將(jiang)繼(ji)續(xu)用(yong)於(yu)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)工(gong)作(zuo)的(de)特(te)殊(shu)應(ying)用(yong)，如(ru)極(ji)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)。不(bu)過(guo)，光(guang)學(xue)纖(xian)維(wei)、聲學及振蕩晶體技術的最新進展將推動新裝置的開發，這些裝置能夠抵抗最為惡劣的環境，同時具有最高的測量精度。
用於溫度測量的新老技術
溫度是最常測量的環境物理量。這並不奇怪，因為它能影響大多數物理、化學、電子、機ji械xie與yu生sheng物wu係xi統tong。某mou些xie流liu程cheng僅jin在zai狹xia窄zhai的de溫wen度du範fan圍wei內nei才cai能neng正zheng常chang工gong作zuo。在zai需xu要yao優you化hua這zhe些xie流liu程cheng時shi，控kong製zhi係xi統tong通tong過guo來lai自zi溫wen度du傳chuan感gan器qi的de反fan饋kui而er把ba溫wen度du保bao持chi在zai指zhi定ding的de極ji限xian內nei。
幾種溫度感測裝置已得到廣泛使用，例如電阻溫度檢測器（RTD）、熱電偶、熱敏電阻以及傳感器集成電路（IC）。不過，非線性、不敏感性、自加熱、長期穩定性不足、信號強度低以及對磁場的依賴等不利因素都會影響溫度測定的精度。傳統的測量技術至少具有其中的一項缺點。
更高的產品質量、更嚴格的環保規定、對生產率優化的更大需求都迫使工廠逼近最大極限。這反過來對所有傳感器（包括溫度）的精度和耐用性提出了挑戰。
此外，ISO 9000所要求的強製性文獻編製及可追溯性刺激了新材料的開發工作，並進一步提高了微係統技術。
新型傳感器（光纖傳感器、振蕩晶體溫度傳感器和聲學傳感器）的使用目前僅限於特殊應用和實驗室。對於工業用途，基於鉑電阻溫度計或熱電偶的接觸式溫度計仍體現了耐用性、精度和經濟性的最佳結合。
jiechushiwendujibaohanyigeduiwendumingandeyuanjian，houzhebeijichengzaiyigesuoweidebaohuguanzhong。tanengbaohuchuanganqibushouelieyunxingtiaojiandeyingxiang，bingshiqibubizhongduanliuchengbiankegenghuan。tigongbiaozhunhuabaohuguansheji，yongyubutongdeceliangyingyong，ruqiti、蒸汽及液體。盡管用於嚴酷工業應用的測溫元件外觀相似，它們的長期穩定性和使用壽命實際上卻有顯著差異。組裝、連接技術和材料品質的正確組合是實現溫度測量精度和穩定性的關鍵。
變(bian)送(song)器(qi)設(she)計(ji)是(shi)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)中(zhong)最(zui)為(wei)重(zhong)大(da)的(de)創(chuang)新(xin)。數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)了(le)故(gu)障(zhang)補(bu)償(chang)與(yu)自(zi)控(kong)功(gong)能(neng)，還(hai)能(neng)靈(ling)活(huo)地(di)調(tiao)整(zheng)變(bian)送(song)器(qi)，使(shi)其(qi)完(wan)成(cheng)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)任(ren)務(wu)。
用回路供電的變送器模塊（位於溫度計的接線盒內）在世界各地得到使用，因為它能減少對電纜布線的要求，並且不易受到幹擾的影響。目前，由於成本更低、更為強大的智能化HART轉換器的出現，對流程工程中模擬儀器的需求正日漸減少。變送器可以與大多數常見的網絡架構（如Foundation Fieldbus，PROFIBUS 及 HART）實現無縫對接。這給未來的溫度測量技術帶來了眾多的診斷機會。1
1 溫度變送器的演變
監測與控製關鍵流程參數（如壓力、溫度、液位及流量），可以優化工廠的績效。隨著自動化水平的提高，客戶需要測量儀器具有更強大的功能、更(geng)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)以(yi)及(ji)精(jing)度(du)。關(guan)於(yu)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)的(de)準(zhun)確(que)信(xin)息(xi)對(dui)於(yu)流(liu)程(cheng)工(gong)程(cheng)師(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)，有(you)助(zhu)於(yu)他(ta)們(men)做(zuo)出(chu)正(zheng)確(que)決(jue)定(ding)，並(bing)實(shi)現(xian)安(an)全(quan)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)。這(zhe)些(xie)要(yao)求(qiu)同(tong)樣(yang)適(shi)合(he)所(suo)有(you)測(ce)量(liang)指(zhi)標(biao)中(zhong)最(zui)為(wei)經(jing)典(dian)的(de)一(yi)項(xiang)–溫度。
在不斷變化的環境條件下準確地測量溫度，這是工業測量專家所麵臨的最為嚴峻的挑戰。例如，鋼廠是非常經典的、近乎無法測量的情況。帶材及棒材熱軋廠中再熱爐的背景溫度可能會比測量對象高許多。煉鋼流程（如鍍鋅層退火處理，在鋼板上形成一個抗鏽蝕層）中如缺少精密的溫度測量，鋼鐵工業每年的損失將以百萬美元計。
目(mu)前(qian)最(zui)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)趨(qu)勢(shi)之(zhi)一(yi)是(shi)從(cong)獨(du)立(li)的(de)機(ji)械(xie)式(shi)溫(wen)度(du)監(jian)視(shi)器(qi)轉(zhuan)移(yi)到(dao)數(shu)字(zi)式(shi)網(wang)絡(luo)化(hua)集(ji)成(cheng)係(xi)統(tong)。機(ji)械(xie)式(shi)係(xi)統(tong)將(jiang)繼(ji)續(xu)用(yong)於(yu)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)工(gong)作(zuo)的(de)特(te)殊(shu)應(ying)用(yong)，如(ru)極(ji)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)。不(bu)過(guo)，光(guang)學(xue)纖(xian)維(wei)、聲學及振蕩晶體技術的最新進展將推動新裝置的開發，這些裝置能夠抵抗最為惡劣的環境，同時具有最高的測量精度。
用於溫度測量的新老技術
溫度是最常測量的環境物理量。這並不奇怪，因為它能影響大多數物理、化學、電子、機ji械xie與yu生sheng物wu係xi統tong。某mou些xie流liu程cheng僅jin在zai狹xia窄zhai的de溫wen度du範fan圍wei內nei才cai能neng正zheng常chang工gong作zuo。在zai需xu要yao優you化hua這zhe些xie流liu程cheng時shi，控kong製zhi係xi統tong通tong過guo來lai自zi溫wen度du傳chuan感gan器qi的de反fan饋kui而er把ba溫wen度du保bao持chi在zai指zhi定ding的de極ji限xian內nei。
幾種溫度感測裝置已得到廣泛使用，例如電阻溫度檢測器（RTD）、熱電偶、熱敏電阻以及傳感器集成電路（IC）。不過，非線性、不敏感性、自加熱、長期穩定性不足、信號強度低以及對磁場的依賴等不利因素都會影響溫度測定的精度。傳統的測量技術至少具有其中的一項缺點。
更高的產品質量、更嚴格的環保規定、對生產率優化的更大需求都迫使工廠逼近最大極限。這反過來對所有傳感器（包括溫度）的精度和耐用性提出了挑戰。
此外，ISO 9000所要求的強製性文獻編製及可追溯性刺激了新材料的開發工作，並進一步提高了微係統技術。
新型傳感器（光纖傳感器、振蕩晶體溫度傳感器和聲學傳感器）的使用目前僅限於特殊應用和實驗室。對於工業用途，基於鉑電阻溫度計或熱電偶的接觸式溫度計仍體現了耐用性、精度和經濟性的最佳結合。
jiechushiwendujibaohanyigeduiwendumingandeyuanjian，houzhebeijichengzaiyigesuoweidebaohuguanzhong。tanengbaohuchuanganqibushouelieyunxingtiaojiandeyingxiang，bingshiqibubizhongduanliuchengbiankegenghuan。tigongbiaozhunhuabaohuguansheji，yongyubutongdeceliangyingyong，ruqiti、蒸汽及液體。盡管用於嚴酷工業應用的測溫元件外觀相似，它們的長期穩定性和使用壽命實際上卻有顯著差異。組裝、連接技術和材料品質的正確組合是實現溫度測量精度和穩定性的關鍵。
變(bian)送(song)器(qi)設(she)計(ji)是(shi)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)中(zhong)最(zui)為(wei)重(zhong)大(da)的(de)創(chuang)新(xin)。數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)了(le)故(gu)障(zhang)補(bu)償(chang)與(yu)自(zi)控(kong)功(gong)能(neng)，還(hai)能(neng)靈(ling)活(huo)地(di)調(tiao)整(zheng)變(bian)送(song)器(qi)，使(shi)其(qi)完(wan)成(cheng)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)任(ren)務(wu)。
用回路供電的變送器模塊（位於溫度計的接線盒內）在世界各地得到使用，因為它能減少對電纜布線的要求，並且不易受到幹擾的影響。目前，由於成本更低、更為強大的智能化HART轉換器的出現，對流程工程中模擬儀器的需求正日漸減少。變送器可以與大多數常見的網絡架構（如Foundation Fieldbus，PROFIBUS 及 HART）實現無縫對接。這給未來的溫度測量技術帶來了眾多的診斷機會。1
1 溫度變送器的演變
