[发明专利]短路热电偶诊断

说明书

温度变送器组件包括热电偶和温度变送器。热电偶具有在结区处彼此连接的第一导体和第二导体。温度变送器具有如下诊断，所述诊断确定热电偶的电阻并且基于确定的电阻，提供第一导体和第二导体是否在结区之前短路在一起的指示。

背景技术

热电偶是由两个导体组成的温度传感器，两个导体在结区处连结至一起并且具有与结区隔开的两个自由端部。导体由不同的金属制成，使得当温度梯度施加在自由端部和结区之间时，电压在自由端部之间产生。电压的大小对应于温度梯度的大小。结果，使用自由端部处的电压和温度，可以确定结区处的温度。

如果热电偶的导体在自由端部和结区之间与彼此接触，则它们在生成新结区的热电偶中产生短路。当该情况出现时，在热电偶的自由端部处生成的电压对应于由短路在新结区处而不是在热电偶的初始结区处产生的温度。因此，如果在短路位置和初始结区的位置之间具有温差，则根据电压的温度计算将不准确地反映在初始结区处的温度。

在过程控制环境中，因为热电偶可以经受较宽范围的过程温度，因此热电偶经常用于测量过程流体的温度。通常地，热电偶的自由端部连接至温度变送器的内部，温度变送器测量热电偶的自由端部之间的电压，测量自由端部处的变送器中的温度并且使用变送器中的温度和热电偶两端的电压以计算结区处的温度。该结区温度然后通过有线或无线连接传递到定位在过程环境中的一个或多个其它的过程装置或控制室。

发明内容

温度变送器组件包括热电偶和温度变送器。热电偶具有在结区处彼此连接的第一导体和第二导体。温度变送器具有如下诊断，所述诊断确定热电偶的电阻并且基于确定的电阻，提供第一导体和第二导体是否在结区之前短路在一起的指示。

在另一个实施例中，温度变送器包括数字处理器和通信接口。数字处理器被构造成执行温度计算和短路诊断，温度计算基于热电偶两端的测量电压计算热电偶的一部分的温度，所述短路诊断确定热电偶的测量电阻并且使用测量电阻和温度以确定热电偶的导体是否在热电偶的热结区之前短路在一起。通信接口与另一过程装置通信，热电偶的导体与所述另一过程装置短路在一起。

在又一个实施例中，温度变送器包括处理器，处理器执行温度计算和诊断，所述温度计算基于在热电偶的两端点测量的电压，以为热电偶的结区提供温度值，所述诊断确定热电偶的电阻并且基于确定的电阻，提供第一导体和第二导体是否在结区之前短路在一起的指示。

本发明内容和摘要被提供以简化形式介绍对在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容和摘要不旨在识别被要求保护的主题的关键特征或本质特征，它们也不旨在被用作确定被要求保护的主题的范围的辅助手段。

附图说明

图1提供具有温度传感器的过程控制系统的平面图。

图2示出热电偶的示例。

图3示出图2的在短路状态下的热电偶。

图4示出根据一个实施例的在温度变送器中的元件的方框图。

图5提供作为时间的函数的电阻的曲线图。

图6提供作为与图5的时间曲线图对准的时间的函数的测量热电偶温度的曲线图。

图7提供根据第二实施例的热电偶的示例。

图8示出图7的在短路状态下的热电偶。

图9提供热电偶的第三实施例的示例。

图10示出图9的在短路状态下的热电偶。

具体实施方式