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为什么要监控温度？
温度是设备和工艺性能的基本指标。过热可能是由于磨损部件的摩擦、部件过载或冷却系统故障，而异常低温可能表示制冷或低温工艺中存在效率问题或故障。通过持续监控温度趋势，团队可深入了解设备运行状况 — 实现主动维护、确保产品质量并促进更安全的工作环境。
图1： 温度传感器
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常见温度监控传感器
常用的传感器有：
热电偶－这些传感器利用塞贝克效应。当两根由不同金属制成的导线在一端（测量端）连接时，该端和另一端（参考端）之间的温差会产生电压。该电压与温差成比例，取决于使用的特定金属（例如，K、J、T、E型）。热电偶坚固耐用、价格低廉、温度范围广，但需要参考端补偿，也称为冷端补偿(CJC)。电阻温度检测(RTD)－RTD的工作原理是金属的电阻随温度变化。它们通常使用缠绕在陶瓷或玻璃芯上的细线（由于其稳定性和线性，通常是铂）。RTD可在适中温度范围内提供高精度和稳定性，但通常更为昂贵，且需要激励电流来测量电阻。热敏电阻－电阻随温度变化的半导体器件。有两种类型：负温度系数(NTC)的热敏电阻随温度升高而减小，而正温度系数(PTC)的热敏电阻随温度升高而增大。热敏电阻具有非常高的灵敏度，是检测微小温度变化的理想选择，而且相对便宜。但是，与RTD相比，它们具有有限的温度范围和非线性响应，这会使数据解释复杂化。它们还需要激励电流。
图2： 无线温度监控流程
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温度监控系统如何运行？
正常运行时，组件和过程具有明显的热特征。与预期温度的偏差可能表示即将发生的问题。温度监测系统使用传感器、DAQ硬件和NI-LabVIEW等专门分析软件检测、转换和分析温度数据。根据分析结果，可在问题升级前安排维护或调整流程。多种设置有利于数据采集，包括通过有线和无线系统连续在线监控以及离线监控。
有线在线监控－传感器通过线缆连接至DAQ设备和计算机。该设置提供高可靠性、实时数据且不易受到干扰。但是，安装可能很复杂，线缆可能会损坏，重新部署传感器可能需要重新连线。无线在线监控－传感器将温度数据无线传输至网关或DAQ设备。该设置允许放置在难以接触或危险环境中，无需大量布线。问题可能包括电池寿命、无线安全性以及潜在的信号范围限制或干扰。定期(离线)监控－技术人员使用便携式设备定期测量不同点的温度。该设置具有灵活性，但不是连续的，需要手动检查，可能需要将人员放置在操作机械附近。
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解析热数据
解析热数据需要查看传感器收集的温度信息，通常使用专门的软件。使用NI DIAdem等工具的分析方法包括简单的阈值比较、趋势分析以及更复杂的热建模或成像分析。潜在故障迹象（例如，温度快速上升、偏离预期信息或读数不一致）可被标记为供人工检查。也可将温度监控系统配置为触发自动化操作，如激活冷却系统、降低负载、发出警报或在超过临界温度阈值时关闭设备。
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行业应用
温度监控广泛用于工厂车间、加工厂和设施管理等诸多行业。 常见的应用包括监控下列类型的设备或进程：
轴承和齿轮箱电机和发电机发动机和涡轮机泵和压缩机电子元件和机柜过程流体和管道HVAC系统炉子和烤箱服务器室和数据中心材料固化工艺
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温度监控在设计和测试中的作用
温度测量是新产品和新材料设计、验证和验证测试的基础，例如，电子产品负载测试、发动机组件热循环和电池充放电热性能测试。工程师使用NI-TestStand等工具实现序列自动化、确保组件在指定的温度范围内可靠运行、确认热管理系统有效以及了解热应力下的材料行为。
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温度监控的主要优点
温度监控具有下列显著优势：
减少过热或热故障导致的意外停机时间通过预测性维护和优化能源使用降低成本通过防止火灾或危险材料条件提高安全性在最佳温度范围内运行可延长机器寿命通过温度优化改进过程控制和产品质量
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NI温度监控解决方案
NI温度输入模块具有精确测量所必需的内置信号调理功能，包括热电偶的CJC、RTD和热敏电阻的激励、滤波和放大。我们的软件产品,如NI LabVIEW、NI FlexLogger™和NI DIAdem,允许用户采集、分析、可视化和报告温度数据,从而创建全面的热监测解决方案。
与其他方法相比，NI热监控解决方案具有下列优势：
我们在许多应用中的测量历史悠久,这意味着NI设备的测量质量高于专为状态监控而设计的硬件。NI产品精度更高，定时更稳定，测量更可靠。NI平台基于模块化概念构建，因此系统设计效率更高，在应用程序的整个生命周期内更易于维护。与固定人机界面系统不同，用户可添加模块轻松扩展系统，获取新的通道或测量。NI高速系统可采集所有数据，而不仅仅是周期性的突发。这意味着您可以记录其他系统丢失的事件。
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