温度传感器、校准和相关设备方面的创新有助于确保工厂可靠、安全地运行!


温度是化学加工工业 (CPI) 中需要测量和控制的最重要的工艺参数之一。出于这个原因,供应商不断改进温度传感器、变送器以及相关的硬件和软件,以确保准确可靠的测量,同时确保工厂的安全。尽管传统热电偶和电阻温度检测器 (RTD) 具有模拟性质,但数字化现在已成为“理所当然”,而工业物联网 (IIoT) 和工业 4.0 趋势与制造过程齐头并进并且工艺设备更加可靠。

“过去几年温度测量的主要趋势围绕安全、数字化转型和创新展开,”艾默生罗斯蒙特温度(密苏里州圣路易斯)的全球产品经理 Kevin Stultz 说:“新的软件和数字工具在行业中变得越来越普遍,因为客户希望获得更多关于其流程的数据和更快的服务,这导致了降低复杂性和提高创新速度的需求。”


校准进展


尽管传统热电偶和 RTD 的特性和操作已广为人知,但它们仍然需要校准——不仅仅是在传感器制成后的第一次,而是定期进行校准,以解决可能导致漂移的老化问题。在某些 CPI 行业,例如制药、食品和饮料以及生命科学,定期校准既是标准的,也是法规要求的。由于传感器通常需要从要校准的过程中移除,因此该过程既具有破坏性又耗时。


Beamex, Inc.(乔治亚州玛丽埃塔)的技术总监 Ned Espy 说:“如今,借助 IIoT,我们可以获取数字格式的校准数据——每个数字都被记录下来,因此您可以进行一些很酷的分析,您可以随时间比较温度探头,或随时间比较不同的探头。有了这些信息,您可能会发现可以延长校准之间的时间间隔。”


人们越来越意识到数据完整性问题和最大限度地减少人为错误。校准数据按照观察记录,因此没有人为错误。我们的系统具有高度自动化,因此用户可以避免使用纸张。


Beamex MC6-T(图 1)于 2019 年推出,是一种便携式自动温度校准系统,结合了最先进的温度干燥块和 Beamex MC6 多功能过程校准器技术。Espy 说,它能够产生温度,以及测量和模拟温度和电信号,提供了独特的功能组合。MC6-T 是一个记录校准器并与校准软件通信。这实现了数字化和完全无纸化的校准过程。


自动化让温度测量变得更智能、更安全

图 1. Beamex MC6-T 自动温度校准系统如图所示在现场使用


Endress+Hauser Temperature+System Products (Nesselwang, Germany; www.ehts.endress.com) 正在发展另一种校准方法——自校准。2017 年,经过七年的发展,该公司推出了 iTHERM TrustSens TM371(图 2)——全球首款自校准温度传感器。


自动化让温度测量变得更智能、更安全

图 2. iTHERM TrustSens 使用内部参考材料,使设备能够在不移除传感器的情况下重新校准自身


根据 Endress+Hauser 的说法,iTHERM TrustSens 将具有长期稳定性的高精度参考集成到温度传感器本身中。参考材料具有独特的和固定的点,它的居里点(Ť Ç),它是温度,其中材料急剧变化的ferromagentic性质。这种特性变化可以通过电子方式检测到,进而可以确定达到T C的点,并将其用作校准 Pt100 传感器的参考温度。


参考材料的确切T C是由每个传感器以极高的精度确定的(通常约为 118.0°C),因此每次在较高温度下开始冷却过程时,例如植物的蒸汽灭菌,传感器自动校准。如果参考和传感器之间的测量偏差超出设置的限制,设备会发送警报消息,该消息也会在设备上显示为闪烁的红色 LED。


由于蒸汽灭菌通常每天进行,因此与基于风险评估确定的手动校准间隔相比,校准的执行频率要高得多。这节省了大量的时间和金钱,因为校准无需任何人员成本或额外的计划停机时间。



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