溫度和溫度變送器
因為溫度是測量流量、密度以及其它過程變量的基本要素之一，因此溫度變送器也成為當今工業(yè)領(lǐng)域中應用*為廣泛的現(xiàn)場設(shè)備之一。理解溫度和溫度變送器對你選擇其它過程儀表也會有很大幫助。
人們對于溫度參數(shù)的認識已經(jīng)具有很長的歷史，不同的人對于溫度有不同的理解，就好像人們在跳入水中之前先把腳趾伸進水里感受水的冷熱程度一樣。在你下一次選擇溫度變送器之前了解一點人們認識溫度的歷史對你將會是很有幫助的。
溫度被定義為反映物質(zhì)分子的平均動能高低的一個參數(shù)，以帶單位的數(shù)字進行量化，數(shù)字越大表示平均動能越大。然而僅有這些還是遠遠不夠的，距離實現(xiàn)溫度測量的標準化人們還有很長的路要走。
根據(jù)歷史學家的研究，人們**次嘗試建立溫標（溫度的量綱）的時間可以追溯到公元前130~200年（130~200BC）。當時希臘的學者Galeano建議采用四個分區(qū)來表示對冷/熱程度的感覺，就這樣人類歷史上的**個溫標誕生了。此后又經(jīng)過了好幾個世紀，世界上才出現(xiàn)定義完善的溫標體系。直到1592年，隨著Galileo Galilei發(fā)明了**支溫度計，溫度測量的前進步伐才開始加快起來。
在接下來的幾十年里，人們構(gòu)思了許多種溫度的度量方法。所有這些溫度的度量方法都是以一個或多個人為指定的固定參考點為基礎(chǔ)的，但是沒有一種方法能夠得到人們的普遍接受。1714年，荷蘭的精密儀器制造商Gabriel Fahrenheit制作出了**種高**度的、具有良好重復性的水銀溫度計，他采用的溫度量綱“華氏度”才成為歷史上**種普遍為人們接受的溫度量綱。*初Gabriel Fahrenheit
以一種冰和鹽的混合物的溫度作為華氏度的固定零點，以人類的平均體溫作為華氏度的參考溫度的高點。后來Gabriel Fahrenheit對華氏度溫標進行了一些調(diào)整，把比較為人們熟知的水的凝固點指定為華氏32度。
1742年，瑞典人Anders Celsius創(chuàng)立了另一種溫標。Anders Celsius用水的凝固點和沸點來定義他的溫度量綱。他選擇0度作為水的沸點，選擇100度作為水的凝固點。后來這些點被倒換了一下，“百分度溫標”就此誕生。1948年第九屆世界度量衡大會將“百分度溫標”改名為“攝氏溫標”以紀念Anders Celsius的貢獻。
“攝氏溫標”和“華氏溫標”都是相對溫標；他們所選用的參考點的數(shù)值都是任意指定的。由于在科學實踐中需要與物理現(xiàn)實更加一致的溫度參考點，人們又發(fā)展了另外的溫標如“開氏溫標”和“蘭金刻度”。這些溫標把熱力學中的**零度作為溫標的零度，這是理論上分子動能為零的溫度點。
隨著為大家普遍接受的溫標系統(tǒng)的建立，科學家現(xiàn)在可以自由地研究溫度對于各種物質(zhì)的影響了。1821年Thomas Seebeck發(fā)現(xiàn)：把兩根不同金屬的導線的兩頭分別連接起來并且加熱其中一頭，在這個金屬導線環(huán)路中就會產(chǎn)生電流。就是這個發(fā)現(xiàn)導致了工業(yè)應用中*常用的溫度測量元件－熱電偶的發(fā)明和現(xiàn)代化發(fā)展。
到了20世紀，制定大家公認的各種材料的溫度特性標準的必要性已經(jīng)變得十分清楚了。這樣可以促進科學研究領(lǐng)域的一致性和重復性并且科學的發(fā)展。*近的一次批準溫度標準是在1990年1月1日，在國際溫度量綱ITS-90的統(tǒng)一下，所有這些量綱和數(shù)值都實現(xiàn)了完全的標準化。另外在溫度測量中還有一些地方標準仍在使用：ANSI (美國標準)、DIN (德國標準)、JIS (日本)、BS (英國標準)。
在溫度測量的發(fā)展上所取得的巨大進步同時也促進了自動化和過程控制工業(yè)領(lǐng)域中溫度變送器**度、可靠性和重復性的提高。這些發(fā)展同各種溫度傳感器的進步和有效性的提高結(jié)合在一起為過程控制質(zhì)量和*終產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高作出了貢獻。
智能化溫度變送器
智能化的溫度變送器指的是將溫度傳感器技術(shù)和附加的電子部件結(jié)合在一起的一種溫度變送器?？偟膩碚f這些電子部件使得溫度變送器的參數(shù)可以被遠程監(jiān)視和組態(tài)?？v觀目前的溫度變送器市場，主要有3大類不同的智能溫度變送器產(chǎn)品。從應用和成本的角度來看，每一類智能溫度變送器都有其優(yōu)點和不足之處。
防爆型和防風雨型溫度變送器。這類溫度變送器通常使用在對變送器性能有很高要求的、苛刻的應用場合。這類溫度變送器被封裝在密封的、防爆的殼體內(nèi)。這種殼體通常由不銹鋼制成，但是也可以采用其它任何經(jīng)過防爆認證的材料進行制造。防爆殼體內(nèi)通常包含有2個腔體，用來分隔電子部分和傳感器部分。這類溫度變送器的優(yōu)點是精度高、**性好、可靠性高、防風雨。它的主要缺點是價格較高。這種溫度變送器通常都帶有現(xiàn)場指示表頭，還可以在現(xiàn)場對變送器進行調(diào)整。這樣就可以在現(xiàn)場監(jiān)視溫度值、調(diào)整溫度變送器的組態(tài)。
DIN導軌安裝、儀表盤安裝型溫度變送器。這類溫度變送器可以采用DIN導軌安裝，通常在中央控制室內(nèi)安裝使用。盤裝溫度變送器價格便宜、安裝和維護簡單，可以通過改變組態(tài)來匹配不同類型的溫度傳感器。這類變送器的缺點是缺少防爆能力，由于同遠程安裝的傳感器之間的連接導線較長導致測量精度較低。
一體化溫度變送器。這類溫度變送器可以直接安裝在溫度傳感器的DIN連接頭上。它的優(yōu)點是安裝費用低廉、體積小巧、兼容各種類型的溫度傳感器。由于這種溫度變送器直接安裝在溫度傳感器的接頭上，所以電氣連接和傳感器接線都非常簡單。
溫度變送器所采用的通訊協(xié)議也同過程工業(yè)中其它現(xiàn)場設(shè)備通訊協(xié)議的發(fā)展趨勢相同，處于支配地位的通訊協(xié)議有HART、基金會現(xiàn)場總線和Profibus。