[发明专利]过程变送器隔离补偿

说明书

用于测量过程介质的温度的工业过程温度变送器包括温度感测单元、补偿电路、和输出电路。温度感测单元包括通过隔离壁与过程介质分离的过程温度传感器。温度感测单元被配置为基于在温度测量期间从过程温度传感器输出的过程温度信号来产生指示过程介质的温度的温度信号。补偿电路被配置为针对温度测量对过程介质的温度变化的响应时间来补偿温度信号，并输出经补偿的温度信号。输出电路被配置为根据与过程介质的温度相对应的经补偿的温度信号产生温度输出。

技术领域

本公开的实施例涉及工业过程温度变送器，且更具体地涉及针对温度测量的响应时间来补偿由温度变送器执行的温度测量。

背景技术

工业过程在许多类型材料的制造和运输中使用。在这样的系统中，经常需要测量过程中的不同参数。一个这样的参数是过程介质的温度。

工业过程温度变送器通常使用温度传感器来测量过程介质的温度，并将测量的温度传送到所需位置，例如控制室。这种温度变送器通常将温度传感器与过程介质隔离，以保护温度传感器和相关联的电子设备不受到可能损坏传感器的和/或不利地影响温度测量的过程条件的影响。

一些温度变送器将温度传感器安置在热套管(thermowell)内。温度传感器通过开口端安装在热套管中。将热套管的密封端插入过程介质中。这允许温度传感器通过热套管来测量过程介质的温度，而不直接暴露于过程介质。因此，可以将温度传感器插入到过程介质中，同时提供保护，免受可能损坏传感器的恶劣条件。

其他温度变送器在避免对过程的任何侵入的情况下测量过程介质的温度。这种非侵入式温度变送器通常将温度传感器放置成与容纳过程介质的过程容器壁的外表面(例如容纳过程介质的管道的外表面)相接触。温度传感器通过过程容器壁来测量过程介质的温度。

温度变送器在检测过程介质的温度变化时有延时，其至少部分地是由于需要通过热套管壁或过程容器壁来传递温度所引起的。对于某些应用，例如温度测量定时对于过程管理至关重要的应用，这种温度测量的延迟可能不可接受。

发明内容

本公开的实施例涉及用于测量过程介质的温度的工业过程温度变送器，以及涉及使用工业过程温度变送器来测量过程介质的温度的方法。温度变送器的一些实施例包括温度感测单元、补偿电路和输出电路。温度感测单元包括通过隔离壁与过程介质隔离的过程温度传感器。温度感测单元被配置为基于在温度测量期间从过程温度传感器输出的过程温度信号来产生指示过程介质的温度的温度信号。补偿电路被配置为针对温度测量对过程介质的温度变化的响应时间来补偿温度信号，并输出经补偿的温度信号。输出电路被配置为根据与过程介质的温度相对应的经补偿的温度信号来产生温度输出。

在该方法的一些实施例中，使用温度感测单元来执行过程介质的温度的温度测量，包括使用过程温度传感器通过隔离壁来感测过程介质的温度。使用温度感测单元，响应于温度测量而产生温度信号。针对温度测量的响应时间来补偿温度信号，并且使用补偿电路产生将温度测量的响应时间减少或消除的经补偿的温度信号。使用变送器的输出电路根据经补偿的温度信号产生温度输出。

提供了本发明内容以介绍下面在具体实施方式中进一步描述的对简化形式的理念的选择。本发明内容不意在标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意在用作帮助确定所请求保护的主题的范围。所请求保护的主题不限于解决了背景技术中记载的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

图1是根据本公开的一个或多个实施例的与过程交互的工业过程温度变送器的简化框图。

图2是示出了根据本公开的实施例的由工业过程温度变送器的补偿电路执行的示例信号处理的简化框图。

图3是示出了根据本公开的实施例的示例工业过程控制系统的简化图，其包括被配置为感测过程介质的温度的温度变送器。

图4是根据本公开的示例实施例的温度感测单元的位于温度变送器的热套管内的部分的简化截面图。