[發(fā)明專利]工業(yè)儀表、工控系統(tǒng)以及RTD 測(cè)溫方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611187468.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108204865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成珺;沈凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高準(zhǔn)有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/20
• 分類號(hào): G01K7/20;G01K15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;陳偉偉

本發(fā)明涉及工業(yè)儀表。本發(fā)明的工業(yè)儀表包括允許流體經(jīng)過(guò)的第一儀表以及用于測(cè)量流經(jīng)第一儀表的流體的溫度的RTD測(cè)溫裝置，其包括：RTD器件，其布置為與流體直接接觸或與流體流經(jīng)的管道的管壁接觸以提供與流體溫度相關(guān)的電阻測(cè)量值；與RTD器件相連以傳輸電力和信號(hào)的線纜；布置為提供與線纜所處的環(huán)境溫度相關(guān)的感測(cè)溫度值的溫度傳感器；以及與RTD器件和溫度傳感器通信連接的校正裝置，其基于感測(cè)溫度值提供代表線纜電阻的電阻校正值，并且基于電阻測(cè)量值和電阻校正值提供RTD電阻真實(shí)值。本發(fā)明的工業(yè)儀表利用與環(huán)境溫度相關(guān)的溫度值來(lái)校正RTD器件的測(cè)量電阻，實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確度的溫度測(cè)量。本發(fā)明還提供了一種工控系統(tǒng)和工業(yè)儀表用的RTD測(cè)溫方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工控操作用的工業(yè)儀表及其測(cè)溫方法，具體涉及包括電阻測(cè)溫器(RTD)的工業(yè)儀表及相應(yīng)的RTD測(cè)溫方法。

背景技術(shù)

本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

工業(yè)儀表是現(xiàn)場(chǎng)工控操作中的常用設(shè)備。涉及溫度測(cè)量時(shí)，可以為工業(yè)儀表布置電阻測(cè)溫器(Resistor Temperature Detector，下文簡(jiǎn)稱RTD)來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量。RTD是眾多測(cè)溫方法中相對(duì)精確的一種方法，其可以用來(lái)測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的流體介質(zhì)的溫度。RTD器件的電阻與被測(cè)介質(zhì)的溫度具有確定的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)RTD器件測(cè)出的電阻值，可以獲得被測(cè)介質(zhì)的溫度。

兩線制測(cè)量法是一種常用的RTD測(cè)溫方法。在此方法中，利用兩根線纜將RTD器件與激勵(lì)電源相連，通過(guò)激勵(lì)電源向RTD器件提供電流，并在激勵(lì)電源的接線處測(cè)量電壓，從而獲得RTD器件的電阻。這種方法簡(jiǎn)便且節(jié)省布線，但是存在測(cè)量精度的問(wèn)題。利用這種方式測(cè)量RTD電阻時(shí)，測(cè)得的RTD電阻值中會(huì)包含線纜自身的阻值，從而與RTD器件的真實(shí)阻值不同，因而影響測(cè)量精度。在遠(yuǎn)程工業(yè)儀表應(yīng)用中這種問(wèn)題更加突出，因?yàn)樗璧木€纜長(zhǎng)度會(huì)很長(zhǎng)，導(dǎo)致線纜電阻對(duì)所測(cè)得的RTD電阻值的干擾會(huì)更大。

因此，需要提出一種能夠解決上述問(wèn)題的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供工業(yè)儀表，其能夠進(jìn)行高準(zhǔn)確度的溫度測(cè)量。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種工業(yè)儀表，其布線簡(jiǎn)單，可以降低布線成本，并減少布線空間。

本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種包括根據(jù)本發(fā)明上述方面的工業(yè)儀表的工控系統(tǒng)。

本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種工業(yè)儀表用的RTD測(cè)溫方法，其能夠進(jìn)行高準(zhǔn)確度的溫度測(cè)量。

上述目的中的一個(gè)或多個(gè)可以通過(guò)下述的工業(yè)儀表實(shí)現(xiàn)，其包括允許流體經(jīng)過(guò)的第一儀表、以及用于測(cè)量流經(jīng)第一儀表的流體的溫度的RTD測(cè)溫裝置，RTD測(cè)溫裝置包括：RTD器件，其布置為與流體直接接觸，或者布置為與流體流經(jīng)的管道的管壁接觸，以提供與流體的溫度相關(guān)的電阻測(cè)量值；線纜，其與RTD器件相連以傳輸電力和信號(hào)；溫度傳感器，其布置為提供與線纜所處的環(huán)境溫度相關(guān)的感測(cè)溫度值；校正裝置，其與RTD器件和溫度傳感器通信連接，以基于感測(cè)溫度值提供代表線纜電阻的電阻校正值，并且基于電阻測(cè)量值和電阻校正值提供用于計(jì)算流體溫度的RTD電阻真實(shí)值。

采用上述方案，可以利用與環(huán)境溫度相關(guān)的溫度值來(lái)校正RTD器件的測(cè)量電阻，從而實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的溫度測(cè)量。上述方案不需要額外的布線來(lái)校正RTD器件的測(cè)量電阻，可以節(jié)省布線成本和占用的空間。并且，由于與環(huán)境相關(guān)的溫度容易獲得，因此上述方案具有良好的實(shí)用性。

優(yōu)選地，溫度傳感器布置為直接感測(cè)環(huán)境溫度，感測(cè)溫度值為環(huán)境溫度值。

優(yōu)選地，校正裝置包括：校正值確定模塊，其基于自溫度傳感器提供的環(huán)境溫度值確定電阻校正值；阻值確定模塊，其基于自RTD器件提供的電阻測(cè)量值以及自校正值確定模塊提供的電阻校正值確定RTD電阻真實(shí)值。

優(yōu)選地，溫度傳感器布置為間接感測(cè)環(huán)境溫度，感測(cè)溫度值與環(huán)境溫度值之間具有確定性關(guān)系。