CN112945405A - 温度确定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种温度确定装置，包括：温度传感器；和环境传感器。温度传感器配置成在连接位置处连接到过程装置。温度传感器配置成获取温度数据。环境传感器配置成监测在连接位置的区域中的环境。环境传感器配置成获取针对连接位置的区域的环境数据。温度确定装置配置成在确定过程装置的温度方面使用温度数据和环境数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度确定装置。
背景技术
非侵入式温度测量产品通常利用表面安装的传感器以测量例如管道或容器的表面温度。为此，必须在低热阻的情况下将一个或多个传感器联结到表面。如果这未实现，则显著地影响测量结果，使得未达到如在用户数据表中陈述的精确度。鉴于此，用户手册建议且描述了对正确地安装产品及其传感器重要的步骤，以为了在所有条件下实现最大的精确度。所述步骤例如可包括在传感器顶端下方准备平坦的安装表面，但是也利用例如隔绝棉热隔绝测量点。此外，重要的是保护免受其它环境影响、如湿气或雨和机械冲击。
在高度重要的安全相关等级(SIL)场景中，在专用范围内的精确度对将来的安全应用而言尤其重要。这甚至可为比在数据表内的测量精确度的范围更宽的范围，但应用于安全场景中。精确且安全的操作要么必须通过设计来提供，要么必须可靠地确定在适当的情况中将故障生成诊断信息传达到主机系统。确定工作越精确，安全相关等级(SIL级别)将越高。
用户手册和其它客户文档详细地描述了应采取的预防措施，以为了防止装置损坏且允许指定的高度精确的测量质量。在此，结合热隔绝保护传感器元件以防湿气至关重要。
但是实际上，存在影响因素，其允许湿气和其它污染物到达传感器元件且导致温度测量误差。这可由于以下原因引起：
- 用于保护的材料的老化效应
- 机械应力和其它外部机械冲击
- 通过高的温度差异引起的冷凝(特别是在带有高环境湿度的地区和国家中)
- 错误的安装或维护工作。
但是，由于以下原因，对这些影响因素的识别是低的：
- 通常不存在多余的测量点(作为可比较的过程值)来确定偏差
- 甚至定期的视觉检查将仅仅每周或每天发生
- 测量点本身通常难以可见，因为利用隔绝棉将该点相对于环境影响隔绝。
因此，为了减轻这些影响，提供了适当的机械设计以为了实现湿气和/或污染物保护，且尽可能适当地培训安装人员和维护人员。但是，在某些情况中，湿气和/或其它污染物的影响可未被发现，这可阻止或限制非侵入性技术在某些安全应用中的使用。
存在解决这个问题的需求。
发明内容
因此，具有改进的温度确定装置将是有利的。
利用独立权利要求的主题解决了本发明的目的，其中其它的实施例体现在从属权利要求中。
在一方面中，提供了一种温度确定装置，包括：
- 温度传感器；和
- 环境传感器。
温度传感器配置成在连接位置处连接到过程装置。温度传感器配置成获取温度数据。环境传感器配置成监测在连接位置的区域中的环境。环境传感器配置成获取针对连接位置的区域的环境数据。温度确定装置配置成在确定过程装置的温度方面使用温度数据和环境数据。
在一种示例中，环境传感器配置成获取湿气数据，且其中环境数据包括湿气数据。
在一种示例中，环境传感器配置成确定液体的存在，且其中环境数据包括所确定的液体的存在。
在一种示例中，环境传感器配置成确定水的存在，且其中环境数据包括所确定的水的存在。
在一种示例中，环境传感器配置成获取电导率数据和/或电阻率数据，且其中环境数据包括电导率数据和/或电阻率数据。
在一种示例中，电导率数据和/或电阻率数据的获取包括测量在两点之间的电导和/或电阻。
在一种示例中，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括确定所获取的温度数据在确定过程装置的温度方面是否可用，其中该确定包括使用环境数据。
在一种示例中，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括停止传送所获取的温度数据和/或停止传送所确定的温度，包括使用环境数据。
在一种示例中，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括发出警报信号，包括使用环境数据。
在一种示例中，温度确定装置配置成传送环境数据。
在一种示例中，温度确定装置配置成传送温度数据。
在一种示例中，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括确定环境数据是否超过针对相关联的温度数据的阈值。
参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见且被阐明。
附图说明
在下文中将参考后面的附图描述示例性的实施例：
图1显示了温度确定装置的示例；且
图2显示了温度确定装置的示例。
具体实施方式
图1-2涉及温度确定装置。在一种示例中，温度确定装置包括温度传感器和环境传感器。温度传感器配置成在连接位置处连接到过程装置。温度传感器配置成获取温度数据。环境传感器配置成监测在连接位置的区域中的环境。环境传感器配置成获取针对连接位置的区域的环境数据。温度确定装置配置成在确定过程装置的温度方面使用温度数据和环境数据。
根据一种示例，环境传感器配置成获取湿气数据，且其中环境数据包括湿气数据。
在一种示例中，环境传感器配置成确定湿气的度或量。
根据一种示例，环境传感器配置成确定液体的存在，且其中环境数据包括所确定的液体的存在。
在一种示例中，环境传感器配置成确定液体的度或量。
根据一种示例，环境传感器配置成确定水的存在，且其中环境数据包括所确定的水的存在。
在一种示例中，环境传感器配置成确定液体的度或量。
根据一种示例，环境传感器配置成获取电导率数据和/或电阻率数据，且其中环境数据包括电导率数据和/或电阻率数据。
根据一种示例，电导率数据和/或电阻率数据的获取包括测量在两点之间的电导和/或电阻。
根据一种示例，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括确定所获取的温度数据在确定过程装置的温度方面是否可用，其中该确定包括使用环境数据。
根据一种示例，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括停止传送所获取的温度数据和/或停止传送所确定的温度，包括使用环境数据。
根据一种示例，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括发出警报信号，包括使用环境数据。
根据一种示例，温度确定装置配置成传送环境数据。
根据一种示例，温度确定装置配置成传送温度数据。
根据一种示例，在确定过程装置温度的温度方面使用温度数据和环境数据包括确定环境数据是否超过针对相关联的温度数据的阈值。
因此，提供了一种组件以用于确定表面安装的传感器上的湿气，以用于非侵入式测量且生成用于安全应用的诊断信息。
已经确定，靠近温度传感器顶端的湿气或其它形式的污染物或不期望的物质是成问题的，因为这改变传感器的热性能且导致来自非侵入式过程值计算的不正确的计算结果(特别在动态过程值变化的情况下)。发明人已经发现，可确定电导率在该区域中的变化且这可作为可导致不正确的温度读数的湿气和/或水或其它液体的指示。也可使用电阻的变化，且当然可使用专用的湿气传感器，其以与电导率和电阻不同的原理工作。然后可将该环境传感器连接到传送器电子设备，该传送器电子设备可用于生成诊断信息和信号到上游主机系统。
诊断信息的确定和生成也可与仪器分开。在这种情况中例如当它串联连线到电流回路时，该信息可被使用以使输入信号过载。在检测到故障情形的情况中，它分离传送器电子设备且中断回路电流信号(0mA)，该回路电流信号是有效的警报电流，但它也可设定另外的警报电流>0mA<4mA(例如3.6mA)。因此，要么提供警报信号，要么传送器停止发送错误的温度数据，或者可提供这两种效果。
图1和图2显示了温度确定装置的示例性的实施例。
在图1中，靠近(多个)温度传感器顶端提供湿气或污染物检测。湿气传感器设置成靠近容纳传感器顶端的区域，且测量例如在两点之间的电导率。传感器要么连接到传送器，在该传送器处确定诊断信息，要么传感器连接到单独的单元，该单独的单元连接到可操控其回路电流的传送器电流回路(例如利用0mA回路电流或其它有效的警报信号简单地中断)。
在图2中，靠近(多个)温度传感器顶端提供湿气或污染物检测。湿气传感器由两个测量插入件实现，所述两个测量插入件由彼此隔绝的导电材料制成。湿气或其它可导电的污染物可通过确定在两个插入件之间的电阻来测量。可从这种信息中建立诊断，生成警报信息。诊断测量可在传送器内或在单独的单元处进行。可经由通信协议(例如HART,PA,FF,APL等)将诊断分送到上游主机系统。
Claims (12)
1. 一种温度确定装置，包括：
- 温度传感器；和
- 环境传感器；
其中，所述温度传感器配置成在连接位置处连接到过程装置；
其中，所述温度传感器配置成获取温度数据；
其中，所述环境传感器配置成监测在所述连接位置的区域中的环境；
其中，所述环境传感器配置成获取针对所述连接位置的区域的环境数据；且
其中，所述温度确定装置配置成在确定所述过程装置的温度方面使用所述温度数据和所述环境数据。
2.根据权利要求1所述的温度确定装置，其特征在于，所述环境传感器配置成获取湿气数据，且其中所述环境数据包括所述湿气数据。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，所述环境传感器配置成确定液体的存在，且其中所述环境数据包括所确定的液体的存在。
4.根据权利要求3所述的温度确定装置，其特征在于，所述环境传感器配置成确定水的存在，且其中所述环境数据包括所确定的水的存在。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，所述环境传感器配置成获取电导率数据和/或电阻率数据，且其中所述环境数据包括所述电导率数据和/或电阻率数据。
6.根据权利要求5所述的温度确定装置，其特征在于，所述电导率数据和/或所述电阻率数据的获取包括测量在两点之间的电导和/或电阻。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，在确定所述过程装置所述温度的温度方面使用所述温度数据和所述环境数据包括确定所获取的温度数据在确定所述过程装置的温度方面是否可用，其中所述确定包括使用所述环境数据。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，在确定所述过程装置所述温度的温度方面使用所述温度数据和所述环境数据包括停止所获取的温度数据和/或所确定的温度的传送，包括使用所述环境数据。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，在确定过程装置所述温度的温度方面使用所述温度数据和所述环境数据包括发出警报信号，包括使用所述环境数据。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，所述温度确定装置配置成传送所述环境数据。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，所述温度确定装置配置成传送所述温度数据。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的温度确定装置，其特征在于，在确定所述过程装置所述温度的温度方面使用所述温度数据和所述环境数据包括确定所述环境数据是否超过针对相关联的温度数据的阈值。
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