防爆溫度變送器是一種應(yīng)用廣泛的工控儀表設(shè)備，主要用于在惡劣環(huán)境中測量和傳輸溫度信號。它具備防爆、高精度、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，在化工、石油、制藥等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。之所以被稱為“防爆”，是因?yàn)樗軌蛟诟唢L(fēng)險(xiǎn)的爆炸環(huán)境中安全穩(wěn)定地工作。其外殼采用特殊的防爆結(jié)構(gòu)，在危險(xiǎn)環(huán)境中使用可靠性高。此外，它內(nèi)置微處理器芯片，可實(shí)時(shí)對溫度信號進(jìn)行處理，確保測量精度。同時(shí)，該設(shè)備還具有輸出信號豐富、抗干擾能力強(qiáng)、節(jié)省空間等優(yōu)勢。

　　防爆溫度變送器的組成部分：

　　一、傳感器模塊（核心感知部分）

　　功能：直接接觸被測介質(zhì)，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號（如電阻、電壓或電流變化）。

　　常見類型：

　　熱電阻（RTD）：

　　原理：利用金屬電阻隨溫度變化的特性（如鉑電阻PT100、PT1000）。

　　特點(diǎn)：精度高（±0.1℃）、穩(wěn)定性好，適用于-200℃至850℃的寬溫范圍。

　　應(yīng)用：化工、制藥等對精度要求高的場景。

　　熱電偶（Thermocouple）：

　　原理：基于塞貝克效應(yīng)，通過兩種不同金屬的接點(diǎn)產(chǎn)生熱電勢。

　　特點(diǎn)：測溫范圍廣（-200℃至2300℃）、響應(yīng)速度快，但精度略低于熱電阻。

　　類型：K型（通用）、J型（低溫）、T型（低溫）、E型（高靈敏度）等。

　　應(yīng)用：冶金、電力等高溫環(huán)境。

　　熱敏電阻（NTC/PTC）：

　　原理：半導(dǎo)體材料電阻隨溫度非線性變化。

　　特點(diǎn)：靈敏度高、成本低，但線性度差，需線性補(bǔ)償。

　　應(yīng)用：消費(fèi)電子、汽車溫度監(jiān)測等。

　　二、信號處理與轉(zhuǎn)換模塊（核心處理部分）

　　功能：將傳感器輸出的微弱電信號放大、濾波、線性化處理，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號（如4-20mA、0-5V）或數(shù)字信號（如RS485、HART）。

　　關(guān)鍵技術(shù)：

　　線性化補(bǔ)償：

　　熱電阻/熱電偶的輸出與溫度呈非線性關(guān)系，需通過硬件電路或軟件算法（如查表法、多項(xiàng)式擬合）進(jìn)行補(bǔ)償。

　　冷端補(bǔ)償（熱電偶專用）：

　　熱電偶測量的是接點(diǎn)與冷端（參考端）的溫差，需通過補(bǔ)償電路或數(shù)字算法消除冷端溫度影響。

　　信號放大與濾波：

　　放大微弱信號（如μV級熱電偶信號）至可處理范圍，并濾除噪聲干擾。

　　數(shù)字通信接口：

　　支持HART、Modbus、PROFIBUS等協(xié)議，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置、診斷和校準(zhǔn)。

　　三、防爆外殼（安全防護(hù)部分）

　　功能：防止內(nèi)部電路產(chǎn)生的電火花或高溫引燃外部爆炸性氣體混合物，同時(shí)保護(hù)內(nèi)部元件免受機(jī)械損傷和環(huán)境腐蝕。

　　防爆類型：

　　隔爆型（Ex d）：

　　原理：外殼能承受內(nèi)部爆炸壓力，并阻止爆炸傳播到外部環(huán)境。

　　特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，適用于1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所。

　　本安型（Ex i）：

　　原理：限制電路能量（電壓、電流、功率）至安全水平，即使發(fā)生故障也不會(huì)引燃爆炸性氣體。

　　特點(diǎn)：體積小、重量輕，適用于0區(qū)、1區(qū)危險(xiǎn)場所。

　　增安型（Ex e）：

　　原理：通過加強(qiáng)外殼防護(hù)和電路設(shè)計(jì)，防止正常工作或故障時(shí)產(chǎn)生火花或高溫。

　　特點(diǎn)：適用于2區(qū)危險(xiǎn)場所，成本較低。

　　材料與工藝：

　　外殼通常采用不銹鋼（如316L）、鋁合金或工程塑料，表面進(jìn)行防腐處理（如噴涂、鍍鋅）。

　　接口處采用防爆接線端子或電纜引入裝置，確保密封性。

　　四、電氣連接與接口（信號傳輸部分）

　　功能：實(shí)現(xiàn)傳感器與外部設(shè)備（如PLC、DCS、顯示器）的電氣連接，確保信號穩(wěn)定傳輸。

　　常見接口：

　　模擬信號輸出：

　　4-20mA電流信號：抗干擾能力強(qiáng)，適合長距離傳輸（可達(dá)1000米）。

　　0-5V/0-10V電壓信號：適用于短距離傳輸，需注意負(fù)載阻抗匹配。

　　數(shù)字信號輸出：

　　RS485：支持多點(diǎn)通信，傳輸距離遠(yuǎn)（可達(dá)1200米），速率高（可達(dá)10Mbps）。

　　HART：疊加數(shù)字信號于4-20mA模擬信號上，實(shí)現(xiàn)雙向通信。

　　無線傳輸（可選）：

　　支持LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議，適用于移動(dòng)或難以布線場景。

　　防爆連接：

　　采用防爆接線盒或電纜引入裝置，確保連接處密封且符合防爆標(biāo)準(zhǔn)（如Ex d IIC）。

　　五、顯示與操作模塊（人機(jī)交互部分，可選）

　　功能：現(xiàn)場顯示溫度值、設(shè)置參數(shù)（如量程、報(bào)警閾值）或進(jìn)行故障診斷。

　　常見配置：

　　本地顯示屏：

　　LCD或LED數(shù)字顯示，支持背光和單位切換（℃/℉）。

　　按鍵或旋鈕：

　　用于參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)或復(fù)位操作。

　　報(bào)警輸出：

　　繼電器觸點(diǎn)輸出，可連接聲光報(bào)警器或聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。

　　應(yīng)用場景：

　　適用于需要現(xiàn)場監(jiān)控的場景（如化工反應(yīng)釜、鍋爐溫度控制）。