无创温度传感器的好处

无创TSP431-W仅通过利用热-机械优化潜力就提供了高水平的准确性。然而，通过使用基于模型的算法，考虑测量过程中的环境条件，进一步提高精度是很自然的。环境温度在这一过程中起着特别重要的作用。

新TSP341-N温度传感器,这里介绍的，是成功实现这一苛刻的发展目标的结果。

无创温度传感器是将两线技术中已建立的HART通信协议与无创温度测量相结合。因此，传感器可以无缝集成到现有的系统结构中。

无创温度传感器TSP341-N(可选显示)。

ABB的非侵入式温度传感器的计算算法在测量过程中考虑了环境条件，显著提高了表面测量的精度。

在TSP341-N中有两个温度传感器。除了测量测点的表面温度外，还可以测量附近的环境温度。该传感器有一个温度变送器，电流输出为4至20 mA，并使用HART 7协议进行通信，该协议是基于ABB成功的、市场上建立的TTH300 HART协议。

非侵入式温度传感器计算算法内置在发射机固件中，并在-40的测量范围内计算和输出过程温度^oC - 400^oC (-40^oF - 752^oF)，实时。

该TSP341-N有一个连接头由不锈钢或环氧涂层铝和一个可选的LCD指示灯。

适用于使用无创温度传感器进行无创温度测量的测量介质及其参数。

高级的用户友好性是一个特殊的开发目标TSP341-N传感器．该装置应易于操作，在简单的表面安装后，应能立即投入使用。因此，对于非侵入式温度传感器计算算法来说，知道测点(交付时)是否存在绝缘是唯一相关的参数。

其他参数，例如容器或管道的导热系数、厚度或材料，甚至绝缘的几何形状和材料的特定信息，对于传感器的正确和准确的操作是不需要的。这也简化了TSP341-N的订购过程，以后该设备可以在不同的测点灵活使用。

广泛的研究表明，对于许多应用场景，可以假设金属管道和容器的内壁、外壁和过程(测量介质)的温度实际上是相同的。因此不需要计算管道内壁与外壁的温差，也不需要计算相应的参数。

TSP341-N的高无创测量精度是通过a)特殊的校正算法和b)热-机械优化实现的，并通过测量结果记录在下一章。因此，可以非常精确地测定(容器或管道)外壁的表面温度。假设过程温度没有显著差异，也可以非常精确地确定测量介质的温度。

然而，即使是金属管道，外墙和工艺之间的温度均匀性的概念并不适用于所有的测量介质和应用场景。

特别适用于这一概念的场景包括:高导热介质，高介质速度或湍流过程和低粘度测量介质。例如:水、水基液体和含水溶液，以及饱和蒸汽或快速流动的石油。然而，测量介质的温度(或过程温度)通常可以精确地计算出其他流动行为和材料的温度，这对于特定的应用是足够的。欧洲杯足球竞彩

下面的例子表明，对于不同导热系数和粘度的衬底，在使用TSP341-N进行非侵入式温度测量时，在不同管径和中速下的测量精度是预期的。

测量点处的金属管道和绝缘假定是在经验公式的帮助下计算的。考虑以下参数:

• 动态粘滞度η导热系数λ，用三个例子来代表典型的材料欧洲杯足球竞彩
• 环境温度T_amb
• 测量介质温度T_米
• 外墙温度，T_冲浪
• 管直径D
• 中等速度v

例1至3左侧的三维图分别演示了相对测量精度与管径D和介质速度v的函数关系。

因此，以下信息错误_媒介= 0.02，在以下示例中为ΔT_犯错= 2 K，应解释为±2 K的测量精度±100 K的环境和测量介质之间的温差。

管道直径和介质速度的可能组合测量精度ΔT_犯错≤2 K显示在例子1到3的右侧，部分按对数比例缩放。

例1 -低粘度液体

测量介质:水、动态粘度η≈1 mPa s

结果

• 即使在非常低的中速(v > 10厘米/秒)，无论管径如何，精度总是很高的。
• 湍流几乎总是发生在低粘度液体，如水，无论介质速度v和管道直径D。
• 计算结果表明，对于小管径(D < 3cm)的所有介质速度都具有很高的精度。

用低粘度液体(如水)测量精度。

结论

• 对于具有非侵入式测量功能的TSP341-N，可以预期在大多数低粘度液体应用中具有非常高的精度。

中速和管径的可能组合测量精度ΔT_犯错≤2 K。

例子2 -低热导率和增加粘度的液体

测量介质:油、导热系数λ≈0.14 W/m K，动态粘度η≈13.4 mPa。

结果

• 高水平的测量精度要求液体的湍流流动行为。
• 具有较大的管径D和较高的介质流速v，可以达到较高的测量精度。例如，当介质速度为v >时，对于直径为D = 5 cm的管道，则需要70 cm/s。

对于导热系数低、粘度增加的液体(如油)的测量精度。

结论

• 对于粘度增加、导热系数低的液体，使用TSP341-N进行非常高精度的非侵入式测量，对于更大的管道直径和中速是可能的。
• 由于其他情况下的物理条件，可能会导致精度不足。ABB将在这里的特殊测试设置和试点项目范围内获得进一步的经验。

中速和管径的可能组合测量精度ΔT_犯错≤2 K。

例3 -高粘度液体

测量介质:蜂蜜、动态粘度η≈10000mpa s。

结果

• 计算结果表明，对于小管径D的所有介质速度具有较高的精度≤3厘米。
• 无论介质流速v和管径D如何，高粘度液体(如蜂蜜)几乎不会发生紊流。

测量精度非常高的液体，例如蜂蜜。

结论

• 无论介质速度如何，对于粘度非常高的液体，对于小管径的液体，使用TSP341-N具有非常高的测量精度的非侵入式温度测量是可能的。
• 当直径较大时，精度会降低，只有在不现实的介质速度范围内才会再次增加。ABB将在这里的特殊测试设置和试点项目范围内获得进一步的经验。

中速和管径的可能组合测量精度ΔT_犯错≤2 K。

总结

给出的三个例子表明TSP341-N非常适合于大量的应用。除了这三个样品的计算，ABB还对各种应用和材料的精度进行了更多的研究。欧洲杯足球竞彩提交这些文件将超出本文件的范围。

ABB现在已经获得了刺激方案，这些方案能够很好地评估TSP341-N在特定应用中的可实现精度。

这些信息已经从ABB测量与分析公司提供的材料中获得、审查和修改。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问ABB测量与分析。