理解温度和温度变送器

　　因为温度是测量流量、密度以及其它过程变量的基本要素之一，因此温度变送器也成为当今工业领域中应用*为广泛的现场设备之一。理解温度和温度变送器对你选择其它过程仪表也会有很大帮助。

　　人们对于温度参数的认识已经具有很长的历史，不同的人对于温度有不同的理解，就好像人们在跳入水中之前先把脚趾伸进水里感受水的冷热程度一样。在你下一次选择温度变送器之前了解一点人们认识温度的历史对你将会是很有帮助的。

　　温度被定义为反映物质分子的平均动能高低的一个参数，以带单位的数字进行量化，数字越大表示平均动能越大。然而仅有这些还是远远不够的，距离实现温度测量的标准化人们还有很长的路要走。

　　根据历史学家的研究，人们**次尝试建立温标(温度的量纲)的时间可以追溯到公元前130~200年(130~200BC)。当时希腊的学者Galeano建议采用四个分区来表示对冷/热程度的感觉，就这样人类历史上的**个温标诞生了。此后又经过了好几个世纪，世界上才出现定义完善的温标体系。直到1592年，随着Galileo Galilei发明了**支温度计，温度测量的前进步伐才开始加快起来。

　　在接下来的几十年里，人们构思了许多种温度的度量方法。所有这些温度的度量方法都是以一个或多个人为指定的固定参考点为基础的，但是没有一种方法能够得到人们的普遍接受。1714年，荷兰的精密仪器制造商Gabriel Fahrenheit制作出了**种高精确度的、具有良好重复性的水银温度计，他采用的温度量纲“华氏度”才成为历史上**种普遍为人们接受的温度量纲。*初Gabriel Fahrenheit以一种冰和盐的混合物的温度作为华氏度的固定零点，以人类的平均体温作为华氏度的参考温度的高点。后来Gabriel Fahrenheit对华氏度温标进行了一些调整，把比较为人们熟知的水的凝固点指定为华氏32度。

　　1742年，瑞典人Anders Celsius创立了另一种温标。Anders Celsius用水的凝固点和沸点来定义他的温度量纲。他选择0度作为水的沸点，选择100度作为水的凝固点。后来这些点被倒换了一下，“百分度温标”就此诞生。1948年第九届世界度量衡大会将“百分度温标”改名为“摄氏温标”以纪念Anders Celsius的贡献。

　　“摄氏温标”和“华氏温标”都是相对温标;他们所选用的参考点的数值都是任意指定的。由于在科学实践中需要与物理现实更加一致的温度参考点，人们又发展了另外的温标如“开氏温标”和“兰金刻度”。这些温标把热力学中的**零度作为温标的零度，这是理论上分子动能为零的温度点。

　　随着为大家普遍接受的温标系统的建立，科学家现在可以自由地研究温度对于各种物质的影响了。1821年Thomas Seebeck发现：把两根不同金属的导线的两头分别连接起来并且加热其中一头，在这个金属导线环路中就会产生电流。就是这个发现导致了工业应用中*常用的温度测量元件-热电偶的发明和现代化发展。

　　到了20世纪，制定大家公认的各种材料的温度特性标准的必要性已经变得十分清楚了。这样可以促进科学研究领域的一致性和重复性并且科学的发展。*近的一次批准温度标准是在1990年1月1日，在国际温度量纲ITS-90的统一下，所有这些量纲和数值都实现了完全的标准化。另外在温度测量中还有一些地方标准仍在使用：ANSI (美国标准)、DIN (德国标准)、JIS (日本)、BS (英国标准)。

　　从图表中对于温度量纲的比较，你可以推理出温度量纲之间的下列关系：

　　在温度测量的发展上所取得的巨大进步同时也促进了自动化和过程控制工业领域中温度变送器精确度、可靠性和重复性的提高。这些发展同各种温度传感器的进步和有效性的提高结合在一起为过程控制质量和*终产品质量的不断提高作出了贡献。

　　智能化温度变送器

　　智能化的温度变送器指的是将温度传感器技术和附加的电子部件结合在一起的一种温度变送器。总的来说这些电子部件使得温度变送器的参数可以被远程监视和组态。纵观目前的温度变送器市场，主要有3大类不同的智能温度变送器产品。从应用和成本的角度来看，每一类智能温度变送器都有其优点和不足之处。

　　防爆型和防风雨型温度变送器。这类温度变送器通常使用在对变送器性能有很高要求的、苛刻的应用场合。这类温度变送器被封装在密封的、防爆的壳体内。这种壳体通常由不锈钢制成，但是也可以采用其它任何经过防爆认证的材料进行制造。防爆壳体内通常包含有2个腔体，用来分隔电子部分和传感器部分。这类温度变送器的优点是精度高、安全性好、可靠性高、防风雨。它的主要缺点是价格较高。这种温度变送器通常都带有现场指示表头，还可以在现场对变送器进行调整。这样就可以在现场监视温度值、调整温度变送器的组态。

　　DIN导轨安装、仪表盘安装型温度变送器。这类温度变送器可以采用DIN导轨安装，通常在ZY控制室内安装使用。盘装温度变送器价格便宜、安装和维护简单，可以通过改变组态来匹配不同类型的温度传感器。这类变送器的缺点是缺少防爆能力，由于同远程安装的传感器之间的连接导线较长导致测量精度较低。

　　一体化温度变送器。这类温度变送器可以直接安装在温度传感器的DIN连接头上。它的优点是安装费用低廉、体积小巧、兼容各种类型的温度传感器。由于这种温度变送器直接安装在温度传感器的接头上，所以电气连接和传感器接线都非常简单。

　　温度变送器所采用的通讯协议也同过程工业中其它现场设备通讯协议的发展趋势相同，处于支配地位的通讯协议有HART、基金会现场总线和Profibus。采用上述各种通讯协议的智能温度变送器产品都可以在市场上找到。